探微極限思維法在高中物理解題中的應(yīng)用

宋子軒

(山東省濰坊一中高19級(jí)(12)班 261000)

物理對(duì)高中生而言，是一門(mén)比較復(fù)雜的學(xué)科.物理不僅需要理論知識(shí)作為基礎(chǔ)，而且還需要學(xué)生掌握一定的公式以及實(shí)驗(yàn)操作步驟，因此，學(xué)生在針對(duì)物理相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)的時(shí)候，很容易出現(xiàn)困擾，物理成績(jī)也一直停滯不前.但是物理學(xué)科在整個(gè)高中階段，占據(jù)非常重要的地位，物理對(duì)學(xué)生的高考成績(jī)能夠產(chǎn)生直接影響.物理本身的實(shí)踐性也比較強(qiáng)，不僅要求學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)，而且還要將這些理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的解答中.由于涉及方面比較廣，如果學(xué)生一直利用傳統(tǒng)解題方式進(jìn)行解答，不僅學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)越來(lái)越低，而且還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成績(jī)提高不上去.因此，針對(duì)這種現(xiàn)狀，學(xué)生可以從自己的極限思維角度出發(fā)，對(duì)自己的思維模式進(jìn)行培養(yǎng)，遇到類似問(wèn)題的時(shí)候，能夠利用極限思維模式對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考和分析.這樣不僅能夠提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，而且還能夠提高物理習(xí)題的解答質(zhì)量和效率.

一、高中物理解題中現(xiàn)存問(wèn)題分析

高中生在當(dāng)前物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，存在很多問(wèn)題，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，很容易由于各種因素的影響，導(dǎo)致對(duì)物理學(xué)習(xí)興趣越來(lái)越低.同時(shí)，由于物理學(xué)科不僅需要學(xué)生掌握理論知識(shí)，還需要學(xué)生掌握一定的實(shí)踐操作技能，這樣對(duì)學(xué)生的各方面素質(zhì)和能力要求就比較高.很多學(xué)生在物理學(xué)習(xí)時(shí)，受到傳統(tǒng)學(xué)習(xí)觀念的影響，一直都認(rèn)為“灌輸式”學(xué)習(xí)方式是最佳狀態(tài)，但是卻很容易給學(xué)生自己的心理造成嚴(yán)重的壓力和負(fù)擔(dān)影響.因此，針對(duì)這種情況，學(xué)生自己要意識(shí)到傳統(tǒng)方式的弊端，從源頭上對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解決.高中生在高中學(xué)習(xí)階段，由于面對(duì)高考?jí)毫Γ栽诮處煹挠绊懴?，學(xué)生也逐漸認(rèn)為“題海戰(zhàn)術(shù)”是最佳可行措施.但是通過(guò)實(shí)踐可以看出，這種方式對(duì)學(xué)生雖然能夠起到短期性效果，但是不利于長(zhǎng)期進(jìn)行，很容易給學(xué)生自身造成嚴(yán)重的心理負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致學(xué)生自己的物理成績(jī)也一直停滯不前.學(xué)生如果一直沿用傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)和對(duì)習(xí)題問(wèn)題進(jìn)行解答的話，不僅會(huì)加重自己的課業(yè)負(fù)擔(dān)，而且還會(huì)導(dǎo)致自己給物理學(xué)習(xí)留下很多隱患問(wèn)題.

二、極限思維在物理解題中應(yīng)用的必要性

在高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果題目當(dāng)中已經(jīng)給出明確已知條件的話，那么則需要經(jīng)過(guò)計(jì)算得出最終結(jié)果，但是如果有些問(wèn)題的條件比較隱秘，需要通過(guò)學(xué)生自己的分析得出，就需要學(xué)生具有良好的解題思路和思維思考模式.針對(duì)這種情況，學(xué)生可以自主培養(yǎng)極限思維，在解題時(shí)，可以從中選擇一個(gè)物理量將其推向極端處理，比如推向極大或者極小、極左或者極右等，這樣有利于學(xué)生將題目當(dāng)中隱藏的一些條件找出來(lái).與此同時(shí)，將已經(jīng)找出的已知條件作為題目分析的依據(jù)支持，這樣不僅為學(xué)生提供良好的解題思路，而且還能夠提高學(xué)生在物理習(xí)題解答過(guò)程中的效率和質(zhì)量.通過(guò)對(duì)整個(gè)習(xí)題的極端處理就可以看作是極限思維的基本概念，因此，學(xué)生在培養(yǎng)自己極限思維的時(shí)候，要對(duì)某些物理進(jìn)行深入分析，這樣能夠促使學(xué)生將一些復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化處理，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的物理思維.

三、極限思維法在高中物理解題中的實(shí)際應(yīng)用

圖1

例1 一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ，提升井中質(zhì)量為m的物體，如圖中內(nèi)容所示.繩子的P端被拴在車(chē)輛后部的掛鉤上，Q端則被拴在物體上，如果繩子的總長(zhǎng)度保持不變，并且同時(shí)繩子的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量以及尺寸、滑輪自身存在的摩擦都忽略不計(jì).在這個(gè)前提條件下，如果開(kāi)始的時(shí)候，車(chē)在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩子都已經(jīng)處于比較繃緊的狀態(tài)，并且保證豎直狀態(tài).左側(cè)繩子長(zhǎng)度為H，在其自身出現(xiàn)提升的時(shí)候，車(chē)輛會(huì)馬上呈加速運(yùn)動(dòng)，并且向左沿水平方向行駛，從A點(diǎn)經(jīng)過(guò)B逐漸駛向C.如果A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離也看作是H的話，那么車(chē)在經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的時(shí)候，其自身的行駛速度為vB，在這種狀態(tài)下，求車(chē)輛從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程中，繩端拉力對(duì)物體本身產(chǎn)生的功.

解題從圖1中所展示出的內(nèi)容可以看出，繩子速度v從A點(diǎn)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)逐漸向C點(diǎn)移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，隨著θ角連續(xù)變化而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的變化.由此可以看出，B點(diǎn)在向外推的時(shí)候，學(xué)生可以將其推到兩個(gè)理想極限值對(duì)其進(jìn)行觀察和分析.在A點(diǎn)的時(shí)候，θ=90°，繩子速度v=0，而當(dāng)車(chē)輛逐漸行駛至無(wú)窮遠(yuǎn)的時(shí)候，θ=0°.在這種狀態(tài)下，繩子的速度就會(huì)逐漸從A點(diǎn)的零值逐漸增加，一直增加到與車(chē)速保持相等的狀態(tài)，與此同時(shí)，在從A點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)處整個(gè)區(qū)間內(nèi)繩子速度都會(huì)保持遞增的變化規(guī)律.這樣能夠從根本上滿足關(guān)系的基本要求，也就是說(shuō)v=v車(chē)cos90°=0.由此可以驗(yàn)證出，在A點(diǎn)，v=v車(chē)cos90°=0，在無(wú)窮遠(yuǎn)處的時(shí)候，v=v車(chē)cos180°=v車(chē)，因此，在B點(diǎn)的時(shí)候，可以直接應(yīng)用v=vBcosθ，同時(shí)，由于vt=v，從中可以得出車(chē)輛在到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)候，物體本身的速度可以利用vt表示.這道問(wèn)題中的難點(diǎn)如果突破，那么繩端的拉力對(duì)物體做的功就會(huì)自然而然的得出.

因此，將物體作為基本研究對(duì)象，學(xué)生在對(duì)這道問(wèn)題進(jìn)行分析的時(shí)候，可以將極限思維方式應(yīng)用其中，由動(dòng)能

綜上所述，學(xué)生在培養(yǎng)自己的極限思維時(shí)，要與實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)行有效結(jié)合.物理學(xué)科中很多問(wèn)題都具有復(fù)雜性和抽象性，因此，學(xué)生可以在對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行解答時(shí)，將極限思維方法應(yīng)用其中.這樣不僅能夠?yàn)閷W(xué)生自己提供良好的解題思路，而且還能夠保證解題的質(zhì)量和效率有所提升，保證高中生自身的物理學(xué)習(xí)成績(jī)有所提高.

參考文獻(xiàn)：

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