極限思維法在高中物理的作用

導(dǎo)語(yǔ)：極限思維法在高中物理的作用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:隨著新課改教學(xué)思想的不斷深入，在當(dāng)前的高中物理教學(xué)課堂上，對(duì)于極限思維的教學(xué)方法，相信不同的教師也會(huì)有不同的教學(xué)理解．在實(shí)際的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前有不少學(xué)生在對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行解答的時(shí)候表現(xiàn)出了一些矛盾點(diǎn)，影響了其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，降低了整體化的學(xué)習(xí)效率．為了改善這方面的情況，本文對(duì)極限思維法在高中物理教學(xué)上的應(yīng)用內(nèi)容展開(kāi)探究，希望能起到一些積極的參考作用．

關(guān)鍵詞:極限思維法;高中物理;應(yīng)用探究

極限思維所指的內(nèi)容，就是在對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行解答的過(guò)程中，假設(shè)從最極端的可能上進(jìn)行考量，利用事物之間所存在的連續(xù)性，準(zhǔn)確找出難題破解的方法和答案．在對(duì)高中物理知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候，利用極限思維可以對(duì)某一空間中的忙碌思維展開(kāi)極限化的思考，將這種關(guān)系限定在兩個(gè)極端之中，然后根據(jù)兩個(gè)極端事物在發(fā)展過(guò)程中的連續(xù)性，找出解決問(wèn)題的方法．在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，教師也應(yīng)該了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，掌握其對(duì)極限思維法的認(rèn)知方向，做出有效的教學(xué)引導(dǎo)，這樣才能切實(shí)提升物理課堂的教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)．

一、把握住解題的突破點(diǎn)

在高中物理課堂上應(yīng)用極限思維方法進(jìn)行解題的時(shí)候，其最主要的特征就是從極端化的角度，來(lái)對(duì)問(wèn)題的解決方法展開(kāi)思考，就實(shí)際問(wèn)題中的兩個(gè)極限的量的變化關(guān)系，或者是單調(diào)上升，或者是單調(diào)向上的函數(shù)內(nèi)容，假設(shè)其中任意一個(gè)變量在這個(gè)空間內(nèi)的極限點(diǎn)，來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答［1］．在利用這種方法解決物理題目的時(shí)候，可以在較為龐大的物理信息中，選取出一些有效的接替信息，進(jìn)而幫助學(xué)生把握住解題的突破口，排除一些干擾選項(xiàng)．例如，在對(duì)電阻、電壓以及電流三者之間的變量關(guān)系進(jìn)行研究的時(shí)候，大家經(jīng)常會(huì)遇到這種類型的問(wèn)題:A、B屬于串聯(lián)電路中的一部分，R與R1為A、B端上的電阻，其中R為可變電阻，R2為總電阻，當(dāng)R增大時(shí)在下面這三種情況里，哪項(xiàng)信息正確?一是A、B間的電壓減小;二是A、B間的電壓增大;三是經(jīng)過(guò)R的電流減小．在對(duì)這道題目進(jìn)行解析的過(guò)程中，教師不妨對(duì)解題的突破點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)的說(shuō)明和引導(dǎo)．在題目中，電阻R是一個(gè)十分重要的條件，不妨假設(shè)這樣一種情況，就是增大R到無(wú)窮值之后，這種時(shí)候A與B的總阻值也達(dá)到了最大值，這樣就可以利用分壓的原理內(nèi)容，分析出UAB也存在著最大值，所以可以得出，當(dāng)R為極限大時(shí)，電流的值為0，這樣可以推斷出第二種情況和第三種情況是正確的．

二、掌握有效的解題途徑

不同于初中階段的物理學(xué)習(xí)，高中時(shí)期的物理問(wèn)題具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和較深的抽象程度，這對(duì)于學(xué)生而言，無(wú)疑會(huì)成為較大的學(xué)習(xí)障礙．在利用極限思維法進(jìn)行高中物理解題的過(guò)程中，可以幫助學(xué)生掌握有效的解題途徑，將那些較為抽象的題目，變得更為直觀化、形象化．在利用極限思維法對(duì)題目進(jìn)行轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，教師也可以把握住相關(guān)的教學(xué)切入點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題內(nèi)容展開(kāi)更為深入的研究和探討，進(jìn)而提升學(xué)生的解題水平．例如，在對(duì)“斜面與球”的關(guān)系進(jìn)行探究的過(guò)程中，教師可能會(huì)對(duì)這一類的題目留有印象:甲乙兩個(gè)斜面所處的高度相同，均為h，甲斜面由一個(gè)斜面組成，乙斜面由兩個(gè)斜面組成，甲乙兩個(gè)斜面的總長(zhǎng)度相同．已知甲斜面的傾斜角度為α，乙斜面的傾斜角度為β，α與β不相等，假設(shè)兩個(gè)重量相同的小球從斜面的頂端滑下，忽視摩擦力和能量損失的內(nèi)容，請(qǐng)問(wèn)哪一個(gè)小球可以最快到達(dá)底部?在對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行解決的時(shí)候，運(yùn)用極限思維，設(shè)甲斜面高度為h，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則由L=12gsinαt21，sinα=hL，解得t1=2L2槡gh;將乙斜面作極端處理:先讓小球向下運(yùn)動(dòng)，再水平運(yùn)動(dòng)，t2=2h槡g+L－h(huán)2槡gh=L+h2槡gh＜t1．可以得知乙斜面的小球可以更快達(dá)到底部．

三、檢驗(yàn)相關(guān)的解題成果

在對(duì)物理題目進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程中，運(yùn)用極限思維法，可以對(duì)自己所得出的結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，這樣就可以提升學(xué)生解題的準(zhǔn)確程度，避免傳統(tǒng)解題方法所帶來(lái)的局限性．一旦發(fā)現(xiàn)解題錯(cuò)誤，教師也可以幫助學(xué)生在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改正，讓學(xué)生正視自己的解題漏洞，提升解題的準(zhǔn)確率，這樣也能夠幫助學(xué)生具備更為高效的解題思路．尤其是在考試中，利用極限思維法解題，可以幫助學(xué)生為后續(xù)的難題留出充足的時(shí)間，提升學(xué)生的測(cè)驗(yàn)成績(jī)［2］．例如在這種類型的物理題目中:飛機(jī)上存在著一個(gè)物體，當(dāng)飛機(jī)的加速度為勻減速a時(shí)上升，那么飛機(jī)在加速過(guò)程中，物體對(duì)底板的壓力值為多少?在對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行解決的時(shí)候，教師首先需要幫助學(xué)生對(duì)題目中的對(duì)象進(jìn)行明確．在這道題目中，所詢問(wèn)的對(duì)象是物體，然后是要了解這個(gè)物體所處的狀態(tài)，也即是處在一個(gè)加速度運(yùn)行的過(guò)程中．假設(shè)物體本身的重力為mg，底板對(duì)于物體的支持力為N，在勻減速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，物體還會(huì)存在著方向向下的加速度，這樣就可以得出ma=mg－N的算式，可以順勢(shì)推導(dǎo)出N=mg－ma．而在對(duì)這個(gè)答案進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，可以假設(shè)飛機(jī)向下的加速度可以達(dá)到一個(gè)極限值，這樣物體對(duì)于底板的壓力為0，可以證明答案的準(zhǔn)確性．再比如像在“升降機(jī)里面存在一個(gè)物體，當(dāng)其以a=54g的加速度勻減速上升的時(shí)候，求物體對(duì)底板的壓力．”針對(duì)這類題型，當(dāng)學(xué)生得出答案之后，可以利用極限思維法展開(kāi)檢驗(yàn)，先設(shè)上升過(guò)程中，升降機(jī)往下的加速度a0至某一臨界值，這個(gè)時(shí)候物體處于失重狀態(tài)，對(duì)底板造成的壓力為0．現(xiàn)在已知升降機(jī)的加速度為54g，方向豎直向下，那么可以了解到a＞a0，物體和底板存在著脫離的可能，所以其對(duì)底板的壓力為0，檢驗(yàn)結(jié)果一目了然．

四、樹(shù)立相應(yīng)的解題原則

在解答物理題目的過(guò)程中，由于學(xué)生間存在著一定的差異性，所以他們的解題切入點(diǎn)也會(huì)有所不同．教師在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)用極限思維可以幫助學(xué)生樹(shù)立相應(yīng)的解題原則，幫助學(xué)生掌握正確的思考方向;還有，在解題的時(shí)候，一些題目中的物理量互相關(guān)聯(lián)，學(xué)生很容易出現(xiàn)混淆計(jì)算的情況，影響答案的準(zhǔn)確性［3］．而極限思維法可以規(guī)避這方面的問(wèn)題，保證學(xué)生掌握解題的正確方式;最后，極限思維法能夠引導(dǎo)學(xué)生在解題過(guò)程中養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣，提升其解題的速度．例如，在解題過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到考察“瞬時(shí)功率”的問(wèn)題，“繩子的一端被固定在A點(diǎn)，在繩子的另一端綁上小球．先將繩子沿著水平線進(jìn)行拉伸，然后放開(kāi)繩子，當(dāng)小球達(dá)到與其水平方向垂直的位置時(shí)，其瞬間功率的變化如何?”在對(duì)這種類型的題目進(jìn)行解答時(shí)，有不少學(xué)生剛開(kāi)始的判斷是“減小→增大”，這種判斷上的錯(cuò)誤，也會(huì)導(dǎo)致后續(xù)解題出現(xiàn)困難．教師可以幫助學(xué)生利用極限思維法來(lái)回顧問(wèn)題，并結(jié)合相關(guān)的運(yùn)動(dòng)圖來(lái)進(jìn)行解析，這樣可以了解到小球的瞬時(shí)功率變化為“增大→減小”，確保解題的準(zhǔn)確性．還有，在解題教學(xué)的過(guò)程中，教師也應(yīng)該通過(guò)極限教學(xué)法的內(nèi)容，讓學(xué)生意識(shí)到解題效率方面的問(wèn)題．面對(duì)眾多的物理變量，學(xué)生剛開(kāi)始解題可能會(huì)無(wú)從下手，借助極限教學(xué)法，學(xué)生能夠在解題過(guò)程中保持冷靜，找準(zhǔn)解題方式，深化其解題能力．總之，采用極限思維法進(jìn)行解題，可以讓原本復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，從所給出的結(jié)果內(nèi)容出發(fā)，那些抽象的知識(shí)點(diǎn)將會(huì)變得更為簡(jiǎn)單，這便于教師講解工作的進(jìn)行，省去了原理推導(dǎo)的過(guò)程，也大大節(jié)省了學(xué)生的解題時(shí)間．

參考文獻(xiàn):

［1］吳強(qiáng)．極限思維法在高中物理解題中的應(yīng)用［J］．高考:綜合版，2015(12):272．

［2］周志宏．極限思維法在高中物理解題中的應(yīng)用［J］．高等函授學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2012，25(06):88－90．

［3］王萍．淺談極限思維法在高中物理解題中的應(yīng)用［J］．?dāng)?shù)理化學(xué)習(xí)，2013(11):4．

作者:胡士軍 單位:安徽省阜陽(yáng)市一職高