2025屆新高考物理沖刺復(fù)習(xí)：高中物理中的整體思維-“單點(diǎn)突破”與“全局掌控”

2025屆新高考物理沖刺復(fù)習(xí)

“單點(diǎn)突破”與“全局掌控”高中物理中的整體思維粒子在電場(chǎng)中加速的總時(shí)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(guān)聯(lián)的多個(gè)研究對(duì)象、連續(xù)變化的物理過(guò)程視為統(tǒng)一整體，通過(guò)綜合分析整體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、整體與外界的相互作用、整體能量與動(dòng)量的變化規(guī)律來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題的方法?！倍?情境分類情境1：傾角為θ=30°的光滑斜面足夠長(zhǎng)，一可視為質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)到離底端距離為L(zhǎng)的A點(diǎn)（非最高點(diǎn)）所經(jīng)歷的時(shí)間t1。三.整體法應(yīng)用Av0以沿斜面向上為正，全過(guò)程根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律θP情境2：傾角為θ=30°的光滑斜面中間有一小段粗糙區(qū)域，一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊P自底端以大小為

的初速度沿斜面上滑，經(jīng)粗糙區(qū)域后，恰好能到達(dá)與底端相距L的A點(diǎn)，若全程經(jīng)歷的時(shí)間為

，重力加速度為g，粗糙區(qū)域的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：（1）粗糙區(qū)域的長(zhǎng)度s（2）物塊P經(jīng)過(guò)粗糙區(qū)域的時(shí)間t3全過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理以沿斜面向上為正，全過(guò)程根據(jù)動(dòng)量定理三.整體法應(yīng)用Av0θP情境3：傾角為θ=30°的光滑斜面足夠長(zhǎng)，一可視為質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)返回各自出發(fā)點(diǎn)，重力加速度為g，則Q滑塊相比P滑塊晚出發(fā)的時(shí)間t4是多少？由于PQ碰撞交換速度，將碰后Q向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和P碰前向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程拼接起來(lái)，全程可視作P做單向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，同理得Q做單向勻加速直線運(yùn)動(dòng)三.整體法應(yīng)用θAv0QPv0對(duì)P：對(duì)Q：QPQP△t2vtO運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)：三.整體法應(yīng)用v0-v0情境4：（改編自2025屆武漢市高三9月調(diào)研考試）光滑水平面上，從左往右依次等間距L擺放2025個(gè)滑塊，除1號(hào)滑塊質(zhì)量為3m外，其余滑塊質(zhì)量均為m，現(xiàn)讓1號(hào)滑塊以初速度

向右運(yùn)動(dòng)，與2號(hào)滑塊碰撞后瞬間在1號(hào)滑塊上施加一水平向右的恒力F，使得此后每一次1號(hào)滑塊和2號(hào)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(shí)間極短，重力加速度為g，求：…123420242025v0（1）恒力F的大小。三.整體法應(yīng)用（2）從1號(hào)滑塊和2號(hào)滑塊第一次碰撞開(kāi)始，到所有滑塊第一次共速時(shí)，F(xiàn)作用的總時(shí)間t總是多少？（3）從1號(hào)滑塊和2號(hào)滑塊第一次碰撞開(kāi)始，到所有滑塊第一次共速時(shí)，F(xiàn)作用的總位移s總是多少？（4）所有滑塊第一次共速時(shí)，1號(hào)滑塊和2025號(hào)滑塊之間的距離d是多少？（1）恒力F的大小。設(shè)1和2碰后速度分別為v1、v2，1、2碰撞過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒，得21F三.整體法應(yīng)用1、2第一次碰后到12第二次碰前思考：2號(hào)滑塊有沒(méi)有可能在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被1號(hào)滑塊追上發(fā)生碰撞？（1）恒力F的大小。設(shè)1和2碰后速度分別為v1、v2，1、2碰撞過(guò)程，根據(jù)動(dòng)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(duì)1，根據(jù)動(dòng)能定理三.整體法應(yīng)用21F1、2第一次碰后到12第二次碰前思考：2號(hào)滑塊有沒(méi)有可能在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被1號(hào)滑塊追上發(fā)生碰撞？（2）從1號(hào)球和2號(hào)球第一次碰撞開(kāi)始，到所有小球第一次共速時(shí)，F(xiàn)作用的總時(shí)間t總是多少？最終，1~2025號(hào)小球的速度大小均為v2，對(duì)1~2025號(hào)球整體，F(xiàn)作用的全過(guò)程，由動(dòng)量定理得三.整體法應(yīng)用方法對(duì)比：牛頓運(yùn)動(dòng)定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)公式三.整體法應(yīng)用思考：能否描述1號(hào)滑塊的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程？①每個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程？②每個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？⑤最后一個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)過(guò)程？④1、2最后一次碰撞發(fā)生在哪里⑥最后一個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？③有多少段這樣的周期性運(yùn)動(dòng)？L（3）從1號(hào)和2號(hào)第一次碰撞開(kāi)始，到所有滑塊第一次共速時(shí)，F(xiàn)作用的總位移s總是多少？同理，對(duì)1~2025號(hào)球整體，F(xiàn)作用的全過(guò)程，由動(dòng)能定理得三.整體法應(yīng)用方法對(duì)比：牛頓運(yùn)動(dòng)定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)公式4（4）所有滑塊第一次共速時(shí)，1號(hào)球和2025號(hào)球之間的距離d是多少？三.整體法應(yīng)用思考：能否畫(huà)出所有滑塊第一次共速時(shí)相對(duì)位置示意圖？①2到2025號(hào)相鄰間距相等嗎？1234651123321、2碰的同時(shí)3、4碰2024、2025碰的同時(shí)2022、2023碰2025202220232024……2-2025號(hào)之間相鄰間距均為L(zhǎng)②2004與2025最后間距是多少？（4）所有滑塊第一次共速時(shí)，1號(hào)球和2025號(hào)球之間的距離d是多少？三.整體法應(yīng)用思考：能否畫(huà)出所有滑塊第一次共速時(shí)相對(duì)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(shí)，1號(hào)球和2025號(hào)球之間的距離d是多少？所求末態(tài)…123420242025v2v2v2v2v2v2（原2025號(hào)）（原2號(hào)）三.整體法應(yīng)用法①法②法③法③6個(gè)小球.mp4解題步驟三.整體法應(yīng)用適用場(chǎng)景優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)關(guān)鍵工具核心素養(yǎng)全程分段四.總結(jié)與反思關(guān)注始末狀態(tài)、關(guān)注全過(guò)程高效簡(jiǎn)潔、減少變量依賴缺少細(xì)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律物理觀