資源簡介

(共23張PPT)
“單點突破”與“全局掌控”
高中物理中的整體思維
2025年高考二輪復習
粒子在電場中加速的
總時間如何求解？
引入
回旋加速器原理圖
一. 整體法
“整體法是一種將相互關聯的多個研究對象、連續變化的物理過程視為統一整體，通過綜合分析整體的運動規律、整體與外界的相互作用、整體能量與動量的變化規律來解決復雜問題的方法。”
二. 情境分類
情境1：傾角為θ=30°的光滑斜面足夠長，一可視為質點的滑塊P自底端以大小為 的初速度沿斜面上滑，重力加速度為g，求滑塊運動到離底端距離為L的A點（非最高點）所經歷的時間t1。
三. 整體法應用
A
v0
以沿斜面向上為正，全過程根據勻變速直線運動規律
θ
P
情境2：傾角為θ=30°的光滑斜面中間有一小段粗糙區域，一可視為質點的滑塊P自底端以大小
為 的初速度沿斜面上滑，經粗糙區域后，恰好能到達與底端相距L的A點，若全程經歷的時間為 ，重力加速度為g，粗糙區域的動摩擦因數為μ，求：
（1）粗糙區域的長度s
（2）物塊P經過粗糙區域的時間t3
全過程根據動能定理
以沿斜面向上為正，全過程根據動量定理
三. 整體法應用
A
v0
θ
P
情境3：傾角為θ=30°的光滑斜面足夠長，一可視為質點的滑塊P自底端以大小為 的初速度沿斜面上滑，另一完全相同的滑塊Q自與底端相距L的A點以相同的初速度大小沿斜面下滑，已知P與Q的碰撞為彈性碰撞，欲使兩滑塊碰后，同時返回各自出發點，重力加速度為g，則Q滑塊相比P滑塊晚出發的時間t4是多少？
由于PQ碰撞交換速度，將碰后Q向上運動的過程和P碰前向上運動的過程拼接起來，全程可視作P做單向的勻減速直線運動，同理得Q做單向勻加速直線運動
三. 整體法應用
θ
A
v0
Q
P
v0
對P：
對Q：
Q
P
Q
P
△t2
v
t
O
運動的細節：
三. 整體法應用
v0
-v0
情境4：（改編自2025屆武漢市高三9月調研考試）光滑水平面上，從左往右依次等間距L擺放2025個滑塊，除1號滑塊質量為3m外，其余滑塊質量均為m，現讓1號滑塊以初速度 向右運動，與2號滑塊碰撞后瞬間在1號滑塊上施加一水平向右的恒力F，使得此后每一次1號滑塊和2號滑塊碰撞前的速度都等于v0，所有的碰撞都為彈性碰撞，碰撞時間極短，重力加速度為g，求：
…
1
2
3
4
2024
2025
v0
（1）恒力F的大小。
三. 整體法應用
（2）從1號滑塊和2號滑塊第一次碰撞開始，到所有滑塊第一次共速時，F作用的總時間t總是多少？
（3）從1號滑塊和2號滑塊第一次碰撞開始，到所有滑塊第一次共速時，F作用的總位移s總是多少？
（4）所有滑塊第一次共速時，1號滑塊和2025號滑塊之間的距離d是多少？
（1）恒力F的大小。
設1和2碰后速度分別為v1、v2，1、2碰撞過程，根據動量守恒和能量守恒，得
2
1
F
三. 整體法應用
1、2第一次碰后到12第二次碰前
思考：2號滑塊有沒有可能在運動過程中被1號滑塊追上發生碰撞？
（1）恒力F的大小。
設1和2碰后速度分別為v1、v2，1、2碰撞過程，根據動量守恒和能量守恒，得
從1、2第一次碰后到1、2第二次碰前，對1，根據動能定理
三. 整體法應用
2
1
F
1、2第一次碰后到12第二次碰前
思考：2號滑塊有沒有可能在運動過程中被1號滑塊追上發生碰撞？
（2）從1號球和2號球第一次碰撞開始，到所有小球第一次共速時，F作用的總時間t總是多少？
最終，1~2025號小球的速度大小均為v2，對1~2025號球整體，F作用的全過程，由動量定理得
三. 整體法應用
方法對比：牛頓運動定律+運動學公式
三. 整體法應用
思考：能否描述1號滑塊的整個運動過程？
①每個周期內的運動過程？
②每個周期運動的時間？
⑤最后一個階段的運動過程？
④1、2最后一次碰撞發生在哪里
⑥最后一個階段的運動的時間？
③有多少段這樣的周期性運動？
L
（3）從1號和2號第一次碰撞開始，到所有滑塊第一次共速時，F作用的總位移s總是多少？
同理，對1~2025號球整體，F作用的全過程，由動能定理得
三. 整體法應用
方法對比：牛頓運動定律+運動學公式
4
（4）所有滑塊第一次共速時，1號球和2025號球之間的距離d是多少？
三. 整體法應用
思考：能否畫出所有滑塊第一次共速時相對位置示意圖？
①2到2025號相鄰間距相等嗎？
1
2
3
4
6
5
1
1
2
3
3
2
1、2碰的同時3、4碰
2024、2025碰的同時2022、2023碰
2025
2022
2023
2024
…
…
2-2025號之間相鄰間距均為L
②2004與2025最后間距是多少？
（4）所有滑塊第一次共速時，1號球和2025號球之間的距離d是多少？
三. 整體法應用
思考：能否畫出所有滑塊第一次共速時相對位置示意圖？
③1、2之間的距離是多少？
③1、2025之間的距離是多少？
（4）所有小球第一次共速時，1號球和2025號球之間的距離d是多少？
所求末態
…
1
2
3
4
2024
2025
v2
v2
v2
v2
v2
v2
（原2025號）
（原2號）
三. 整體法應用
法①
法②
法③
法③
6個小球.mp4
解題步驟
三. 整體法應用
適用場景 優點 缺點 關鍵工具 核心素養
全程
分段
四. 總結與反思
關注始末狀態、關注全過程
高效簡潔、
減少變量依賴
缺少細節
運動學公式、
動能定理、
動量定理、
功能關系、
機械能守恒定律、動量守恒定律
物理觀念：
物質觀、
運動與相互作用觀、
能量觀；
科學思維：
模型構建、
科學推理、
整體思維
關注中間狀態
與過程
精細化分析、
普適性強、
思維遞進
計算繁瑣
牛頓運動定律、動量定理、
動能定理
微元與求和
當下與長遠
變化與守恒
個人與團隊
細節與全局
大鵬一日同風起，扶搖直上九萬里。

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