资源简介

(共23张PPT)
“单点突破”与“全局掌控”
高中物理中的整体思维
2025年高考二轮复习
粒子在电场中加速的
总时间如何求解？
引入
回旋加速器原理图
一. 整体法
“整体法是一种将相互关联的多个研究对象、连续变化的物理过程视为统一整体，通过综合分析整体的运动规律、整体与外界的相互作用、整体能量与动量的变化规律来解决复杂问题的方法。”
二. 情境分类
情境1：倾角为θ=30°的光滑斜面足够长，一可视为质点的滑块P自底端以大小为 的初速度沿斜面上滑，重力加速度为g，求滑块运动到离底端距离为L的A点（非最高点）所经历的时间t1。
三. 整体法应用
A
v0
以沿斜面向上为正，全过程根据匀变速直线运动规律
θ
P
情境2：倾角为θ=30°的光滑斜面中间有一小段粗糙区域，一可视为质点的滑块P自底端以大小
为 的初速度沿斜面上滑，经粗糙区域后，恰好能到达与底端相距L的A点，若全程经历的时间为 ，重力加速度为g，粗糙区域的动摩擦因数为μ，求：
（1）粗糙区域的长度s
（2）物块P经过粗糙区域的时间t3
全过程根据动能定理
以沿斜面向上为正，全过程根据动量定理
三. 整体法应用
A
v0
θ
P
情境3：倾角为θ=30°的光滑斜面足够长，一可视为质点的滑块P自底端以大小为 的初速度沿斜面上滑，另一完全相同的滑块Q自与底端相距L的A点以相同的初速度大小沿斜面下滑，已知P与Q的碰撞为弹性碰撞，欲使两滑块碰后，同时返回各自出发点，重力加速度为g，则Q滑块相比P滑块晚出发的时间t4是多少？
由于PQ碰撞交换速度，将碰后Q向上运动的过程和P碰前向上运动的过程拼接起来，全程可视作P做单向的匀减速直线运动，同理得Q做单向匀加速直线运动
三. 整体法应用
θ
A
v0
Q
P
v0
对P：
对Q：
Q
P
Q
P
△t2
v
t
O
运动的细节：
三. 整体法应用
v0
-v0
情境4：（改编自2025届武汉市高三9月调研考试）光滑水平面上，从左往右依次等间距L摆放2025个滑块，除1号滑块质量为3m外，其余滑块质量均为m，现让1号滑块以初速度 向右运动，与2号滑块碰撞后瞬间在1号滑块上施加一水平向右的恒力F，使得此后每一次1号滑块和2号滑块碰撞前的速度都等于v0，所有的碰撞都为弹性碰撞，碰撞时间极短，重力加速度为g，求：
…
1
2
3
4
2024
2025
v0
（1）恒力F的大小。
三. 整体法应用
（2）从1号滑块和2号滑块第一次碰撞开始，到所有滑块第一次共速时，F作用的总时间t总是多少？
（3）从1号滑块和2号滑块第一次碰撞开始，到所有滑块第一次共速时，F作用的总位移s总是多少？
（4）所有滑块第一次共速时，1号滑块和2025号滑块之间的距离d是多少？
（1）恒力F的大小。
设1和2碰后速度分别为v1、v2，1、2碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒，得
2
1
F
三. 整体法应用
1、2第一次碰后到12第二次碰前
思考：2号滑块有没有可能在运动过程中被1号滑块追上发生碰撞？
（1）恒力F的大小。
设1和2碰后速度分别为v1、v2，1、2碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒，得
从1、2第一次碰后到1、2第二次碰前，对1，根据动能定理
三. 整体法应用
2
1
F
1、2第一次碰后到12第二次碰前
思考：2号滑块有没有可能在运动过程中被1号滑块追上发生碰撞？
（2）从1号球和2号球第一次碰撞开始，到所有小球第一次共速时，F作用的总时间t总是多少？
最终，1~2025号小球的速度大小均为v2，对1~2025号球整体，F作用的全过程，由动量定理得
三. 整体法应用
方法对比：牛顿运动定律+运动学公式
三. 整体法应用
思考：能否描述1号滑块的整个运动过程？
①每个周期内的运动过程？
②每个周期运动的时间？
⑤最后一个阶段的运动过程？
④1、2最后一次碰撞发生在哪里
⑥最后一个阶段的运动的时间？
③有多少段这样的周期性运动？
L
（3）从1号和2号第一次碰撞开始，到所有滑块第一次共速时，F作用的总位移s总是多少？
同理，对1~2025号球整体，F作用的全过程，由动能定理得
三. 整体法应用
方法对比：牛顿运动定律+运动学公式
4
（4）所有滑块第一次共速时，1号球和2025号球之间的距离d是多少？
三. 整体法应用
思考：能否画出所有滑块第一次共速时相对位置示意图？
①2到2025号相邻间距相等吗？
1
2
3
4
6
5
1
1
2
3
3
2
1、2碰的同时3、4碰
2024、2025碰的同时2022、2023碰
2025
2022
2023
2024
…
…
2-2025号之间相邻间距均为L
②2004与2025最后间距是多少？
（4）所有滑块第一次共速时，1号球和2025号球之间的距离d是多少？
三. 整体法应用
思考：能否画出所有滑块第一次共速时相对位置示意图？
③1、2之间的距离是多少？
③1、2025之间的距离是多少？
（4）所有小球第一次共速时，1号球和2025号球之间的距离d是多少？
所求末态
…
1
2
3
4
2024
2025
v2
v2
v2
v2
v2
v2
（原2025号）
（原2号）
三. 整体法应用
法①
法②
法③
法③
6个小球.mp4
解题步骤
三. 整体法应用
适用场景 优点 缺点 关键工具 核心素养
全程
分段
四. 总结与反思
关注始末状态、关注全过程
高效简洁、
减少变量依赖
缺少细节
运动学公式、
动能定理、
动量定理、
功能关系、
机械能守恒定律、动量守恒定律
物理观念：
物质观、
运动与相互作用观、
能量观；
科学思维：
模型构建、
科学推理、
整体思维
关注中间状态
与过程
精细化分析、
普适性强、
思维递进
计算繁琐
牛顿运动定律、动量定理、
动能定理
微元与求和
当下与长远
变化与守恒
个人与团队
细节与全局
大鹏一日同风起，扶摇直上九万里。

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