高三物理整体隔离技巧教案和相关例题
一、教学目标
1. 掌握整体法和隔离法在动力学问题中的应用。
2. 能够根据具体问题选择恰当的方法，并能进行相关计算。
二、教学重难点
1. 教学重点：整体法和隔离法的应用。
2. 教学难点：根据具体问题选择合适的方法。
三、教学过程
1. 整体法和隔离法简介
整体法：将多个物体作为一个整体来研究，不考虑内部相互作用，只分析外部作用。
隔离法：将研究对象从周围物体中分离出来，单独分析研究对象所受到的力。
2. 举例说明如何使用整体法和隔离法
例题：一质量为M的平板小车静止在光滑水平面上，小车上有n个质量均为m的木块。现给每个木块一个水平方向的瞬时冲量，已知各个冲量方向相同且I>0，为使木块不与小车发生碰撞，求小车的最小加速度和最小作用时间。
解法一：隔离法
对每个木块，由动量定理得：$I = mv_{i}$，其中$v_{i}$为木块瞬时速度。由于各个冲量方向相同，所以各个木块获得的速度相同。设小车获得的最小加速度为$a$，最小作用时间为$t$，则小车对木块产生恒定的阻力，大小为$F = frac{mv_{i}}{t}$。由牛顿第二定律得：$F = (n + 1)ma$。联立解得：$a = frac{nI}{M + mt}$。
解法二：整体法
对小车和所有木块整体，由动量守恒定律得：$0 = Ma_{t} - Ma_{0}$，其中$a_{t}$为经过时间t小车的加速度，$a_{0}$为初始时小车的加速度。由于初始时小车静止，所以$a_{0} < 0$。解得：$a_{t} = frac{nI}{M + mt}$。可见，无论从哪个角度思考，小车的最小加速度都是$frac{nI}{M + mt}$。
3. 方法总结
(1)选择合适的方法：在动力学问题中，应根据具体问题选择整体法和隔离法或者先整体后隔离，或者先隔离后整体。
(2)注意物理过程：在运用整体法和隔离法时，要注意物理过程的特点，不能凭空想象。
(3)加强练习：通过练习熟练掌握两种方法的具体运用。
四、课堂练习
1. 质量为M的平板小车静止在光滑水平面上，小车上有n个质量均为m的小球。现给每个小球一个水平方向的瞬时冲量，已知各个冲量方向相同且I>0，为使小球不与小车发生碰撞，求小车的最小加速度和最小作用时间。
答案：小车的最小加速度为$frac{nI}{M + mt}$，最小作用时间为$frac{M}{nI}$。
五、教学总结
本节课介绍了整体法和隔离法在动力学问题中的应用，并举例说明了如何选择方法进行计算。通过课堂练习加强学生对知识的理解和应用，最后进行教学总结，强调了本节课的重点和难点，加深了学生的印象。
高三物理整体隔离技巧教案
一、教学目标
(一)掌握整体法与隔离法，理解二者的区别与联系。
(二)学会选择运用整体法和隔离法分析物理问题。
(三)通过分析实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学重难点
(一)整体法和隔离法的运用。
(二)通过练习，使学生学会选择运用整体法和隔离法。
三、教学过程
(一)整体法和隔离法是分析物理问题常用的两种方法。在力学中，整体法适用于系统只受重力作用或除受重力外还受其他力，但其他力对系统的作用效果一般可等效为重力的情况；而隔离法则适用于系统受多个力作用的情况。在运用整体法时，有时需要先进行隔离，求出各个物体的加速度，再根据要求，选择适当的公式列式求解。在运用隔离法时，首先要找出对研究问题进行求解的物体，并把其它物体置后当作一个整体，作为参考系；然后选择适当的进行受力分析和运动情况分析，求出各个物体的加速度；最后再根据要求，选择适当的公式列式求解。
(二)例题分析(略)
四、课堂练习
1.质量为m的物体静止于倾角为θ的斜面体上，下列说法正确的是()
A.只要物体对斜面的压力大小不变，不管斜面倾角如何变化，物体与斜面间的动摩擦因数不变
B.当斜面倾角为30°时，物体受到斜面的支持力大小等于mg/2
C.当斜面倾角为30°时，物体受到斜面的摩擦力大小等于mg/2
D.当斜面沿水平方向匀速向右移动距离s时，物体受到斜面的摩擦力大小等于mgsinθ
【分析】
本题考查了整体隔离法在力学中的应用。解决本题的关键掌握整体法与隔离法的适用条件，并能灵活运用。当研究多个物体组成的系统时，要采用整体法；当研究某一个物体的运动状态时，要采用隔离法。在运用整体法时，有时需要先进行隔离，求出各个物体的加速度，再根据要求，选择适当的公式列式求解。
【解答】
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等方向相反；故压力大小不变时，动摩擦因数也不变；故A正确；
B.当斜面倾角为30°时，根据平衡条件可知：$N = mgcos 30^{circ} = frac{sqrt{3}}{2}mg$；故B错误；
C.当斜面倾角为30°时，物体受到的摩擦力为：$f = mu mgcos 30^{circ} = frac{sqrt{3}}{2}mu mg$；故C错误；
D.当斜面沿水平方向匀速向右移动距离$s$时，物体相对斜面向左滑动$s$距离，则受到斜面的摩擦力大小等于$f = mu mgcostheta times frac{s}{L} = mu mgsintheta s$；故D错误。
故选A。
(三)总结：在运用整体法时，有时需要先进行隔离，求出各个物体的加速度，再根据要求选择适当的公式列式求解。在运用隔离法时要注意对研究对象进行受力分析和运动情况分析。
相关例题：
【例题】如图所示，质量为$m$的小球用细绳拴住并靠在竖直墙面上处于静止状态．下列说法正确的是()
A.小球对细绳的拉力和小球对墙面的弹力是一对平衡力B.小球对细绳的拉力和小球的重力是一对平衡力C.小球对细绳的拉力和小球对墙面的弹力是一对作用力和反作用力D.小球的重力和小球对墙面的弹力是一对作用力和反作用力
【分析】
小球靠在竖直墙面上处于静止状态．根据平衡条件分析小球受到的弹力和绳子的拉力的关系．根据作用力和反作用力的性质分析小球的重力和墙面的弹力的关系．本题考查了平衡力的判断和作用力和反作用力的性质．小球靠在竖直墙面上处于静止状态．根据平衡条件分析小球受到的弹力和绳子的拉力的关系．小球的重力和墙面的弹力不是一对平衡力．小球的重力和小球对墙面的弹力是一对平衡力．小球对墙面的弹力和绳子的拉力不是一对平衡力．小球
高三物理整体隔离技巧教案
一、教学目标
(一)知识与技能：掌握整体法与隔离法在物理中的应用，能够用整体隔离法解决简单的动力学问题。
(二)过程与方法：通过分析、讨论、比较，使学生经历整体隔离法的过程，体会整体隔离法的优势。
(三)情感态度与价值观：渗透“等效”思想，培养创新意识和实践能力。
二、教学重难点
(一)教学重点：整体法和隔离法的运用。
(二)教学难点：整体法和隔离法的思路的形成。
三、教学过程
(一)创设情境，提出问题。教师出示一些力学问题让学生选择使用什么方法来解答。
(二)方法探究，实施方案。
1. 整体法和隔离法的基本思路。
2. 整体法和隔离法的使用条件。
(三)方法应用，解决问题。教师引导学生解决课本上的相关例题，并让学生展示自己的解题过程。
(四)讨论与比较。学生对自己的解题方法与教师及同学的进行比较，发现差异，找出不足。
(五)总结归纳，反思提高。学生对所学知识进行归纳整理，形成对知识的正确理解。
四、教学小结
通过整体隔离法解决力学问题的一般步骤是什么？在解题过程中整体法和隔离法各有什么优势？
五、课堂练习
完成课后练习及作业。
六、板书设计
整体隔离法在力学中的应用
一、基本思路：建立物理模型，选择研究对象；运用规律列出方程求解。
二、使用条件：1. 联系微元思想；2. 简化复杂问题。
三、优势：1. 思路清晰；2. 形象直观；3. 易于分析多过程、多物体问题。
四、注意事项：选取的整体或隔离体要恰当。
常见问题：整体和隔离体的选取原则是什么？
原则：选取研究对象时，应遵循选取系统内力与外力为研究对象的原则。即先对系统进行受力分析，再根据运动状态确定研究系统内力还是外力，最后建立方程求解。