| pppzhong |
2008-08-10 17:04 |
一、谈整体法与隔离法解题整体法与隔离法是解决物理问题的重要方法。
整体法是在一个物理问题中，如果各研究对象或研究过程遵守相同的规律，那么可把各研究对象或研究过程作为一个整体来研究的方法；而隔离法则是把一个物理过程或一个连接体分离出几部分，然后取其中一部分进行研究的方法。
在解答问题时，不能把整体法与隔离法对立起来，而应该把这两种方法结合起来，从具体问题出发，恰当选用整体法与隔离法，有助于提高解答问题的效率。
那么如何选择才能提高解题效率呢？下面我以力学作为例子，从而引出正确选择整体法、隔离法的方法。
例1
如图1，在粗糙水平面上，两个物体A、B相互靠放，其质量分别为m1、m2，两物体的动摩擦因数均为u，在水平力F作用下做匀加速直线运动，求：
（1）A、B之间的相互作用力N与F之比
（2）若A、B与水平面的动摩擦因数分别为u1、u2，求两个物体所受合力之比
解：（1）因为A、B一起运动，具有共同加速度a
则有
F—f总=（m1+m2）a…………………………………①
f总—u（m1+m2）g…………………………………②
又N是AB整体的内力，所以隔离B进行受力分析
则有
N—um2g=m2a…………………………………………③
联立①②③，得：
N/F=m2/(m1+m2)
（2）依牛顿第二定律，得：
F合A=m1a…………………………………………④
F合B=m2a…………………………………………⑤
联立④⑤，得：
F合A/F合B=m1/m2
例1的基本思想是整体法与隔离法。在（1）中，若不用隔离法，则会出现求内力的问题，可当用了隔离法后，求内力就转为求外力了，解答过程大大地简化，可见，如果要求内力时，一般首选隔离法；若不用整体法，那么F的表达式将出现很多力的表达式的组合，而且很容易漏掉1些力，使思路变得非常混乱，可当用了整体法后，F的表达式立刻变得简单了，则思路就不会混乱，可见，如果要求外力时，一般首选整体法。
由此可见，“如何选择才能提高解题效率”已经有答案了。一般而言，在一个系统中，当所求力是内力时，则首选隔离法；当所求力是外力时，则首选整体法。
因为求力是物理题解题之根本，所以如果力能够顺利求得，那么其他方面的问题也就迎刃而解了。
二、谈摩擦力性质探究及其解题技巧
一、课题研究背景；
摩擦力是高中物理中最常见的力，但它经常对受力分析产生不易见且重要的影响。更深入地了解其性质，有利于我们更深刻地认识它，从而方便我们解题。
二、课题研究的目标和意义：
弄清摩擦力的基本性质，它的各类作用及产生的效果，分析总结出它的一般规律和一些解题技巧。
三、摩擦力的性质与解题技巧。
生活处处有摩擦力，人们的生活离不开摩擦力。那么摩擦力的定义、性质又是什么呢？
摩擦力是由于物体与粗糙的接触面之间相互挤压而且物体具有相对运动或相对运动趋势而产生的。其中包括滑动摩擦力、滚动摩擦力以及静摩擦力等，我们主要研究静摩擦力与滑动摩擦力的性质及其解题技巧。
由定义可知，摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势方向相反；而摩擦力产生的条件是物体与粗糙的接触面间首先存在弹力，然后是物体发生相对运动或相对运动趋势。
通过研究，我们发现摩擦力也有大小。滑动摩擦力的大小等于物体垂直压在接触面上的压力与动摩擦因数的乘积，即：f=ｕN，其中f为滑动摩擦力的大小，N为垂直压力，u为动摩擦因数；静摩擦力的大小等于在物体没有发生相对运动的时间内与静摩擦力相反的力的大小，其中最大静摩擦力的大小略大于滑动摩擦力的大小，正比于垂直压力N，即：
fm静=u0N，其中u0为静摩擦力因数。假设垂直压力N与接触面粗糙程度相同，物体从静止到开始运动，静摩擦力向滑动摩擦力转变情况如下图。
f/N
f1
fm静静摩擦力
f1
0 F/N
其中f1为开始滑动的滑动摩擦力，fm静为最大静摩擦力，纵轴上的f为静摩擦力与滑动摩擦力的总称，横轴上的F为外界对物体施加的、与摩擦力方向相反的力。
对于u与接触面的粗糙程度的关系，一般为正比关系，即：u越大，接触面越粗糙；反之越光滑。但是，当接触面光滑到一定程度后，u反而增大了，这种鲜为人知的现象被称为“光胶”。
对于静摩擦力而言，静摩擦力作用于物体上是有时间的。因为当两个物体之间有相对运动趋势时才有静摩擦力，也就是物体没有相对运动趋势的瞬间与物体开始相对运动瞬间，这两个瞬间的间隔正是静摩擦力的作用时间。
滑动摩擦力的机理相当复杂，我们发现接触面过于粗糙或过于光滑又清洁时，动摩擦因数都会增大；相对速度过大或过小时，动摩擦因数也要增大。不过，在通常情况下，这种变化不明显，一般忽略不计。所以，在一般分析计算中，都认为动摩擦因数不受接触面积、接触面粗糙程度和滑动速度的影响。因此，在我们解题过程中所遇到的动摩擦因数都是一个平均值。
由于摩擦力的计算涉及多种条件，而且某些条件并非固定的值，在不同情况下有不同的效果，因此我们说——摩擦力是魔鬼。
例一
如图所示，F1=F2=1N，分别水平作用于A、B两个重叠物体上，A、B均保持静止，则A和B之间，B与地面之间摩擦力分别为：（ ）
A、1N，0 B、2N，0 C、1N，1N D、2N，1N
思路：对于A，受到了1N的水平推力F2
，有相对B向左的运动趋势，要保持静止，必然受到摩擦力与之平衡，固AB之间摩擦力为1N；对于B，受到了1N的水平推力F1及A所给与F1方向相反、
大小相等的摩擦力，并没有相对运动或相对运动趋势，固B与地面之间的摩擦力为0N。
答案：A
F1
F2
例二
一根质量为m、长为L的均匀长方条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因素为μ，现用水平力F推木条，当木条经过图中位置时，桌面对它的摩擦力为（ ）
A、μmg B、2\3μmg C、1\3μmg D、以上选项均不对
思路：据二力平衡得木条对桌面的压力为mg，由F=μFN得，桌面对木条的摩擦力F=μmg。
F
答案：A
由以上两道例题可以看出，判断静摩擦力的方向是解题的关键，对此我们给出两种判断方法，以作参考。
（1） 假设法：设接触面光滑，判断物体此时的滑动方向，从而确定滑动趋势方向，从而判定静摩擦力的方向。
（2） 根据物体运动状态判断。
所以，在平时做题时，遇到摩擦力的问题，不妨先确定其方向，这样可以为解题提高效率。
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