王鶴穎
山東省臨沂第一中學高一13班
探討極限思維法在高中物理解題中的應用
王鶴穎
山東省臨沂第一中學高一13班
極限思維法,指的是把特殊情況與極端情況作為探究物理問題的著眼點,上述思維法關(guān)注了極限與特殊的狀況。在高中物理中,很多題目都會涉及到上述的極限思維。遇到特定的題目時,很多同學通常都無法迅速聯(lián)想到極限思維,因此延誤了解答物理習題的時間。為此,在平時解題時就要更多運用極限思維來思索某些物理問題,進而給出相應的解答。
極限思維法;高中物理解題;具體應用
在高中的各門學科中,物理學科應當屬于其中的核心,同時也占據(jù)了高考中的較大比例。高中生如果要順利破解物理習題,則不要局限于單一化的物理思路。這是由于,某些習題需要借助極限思維來進行剖析[1]。實質(zhì)上,如果能把極限思維運用于物理解題,就能探尋其中的各種規(guī)律,進而迅速破解了習題。具體來講,解答物理習題運用的極限思維方法涉及到如下要點:
極限思維運用于解答物理習題,指的是先要找出物理題目涉及到的各種極限狀態(tài),在此前提下再去運用特定的推理方式來探尋潛在的規(guī)律性,進而歸納得出詳盡的結(jié)論。在高中階段,物理學科較多運用了極限思維的思考方法。從目前來看,很多同學在面對多變并且復雜的物理題時,通常都會感覺到迷茫與困惑,無法在較短的時間里找出破解題目的突破口。出現(xiàn)上述的現(xiàn)狀,就是由于很多同學并不會借助極限思維來思考特定的物理現(xiàn)象,因此也無法運用多樣化的物理推理思路。由此可見,同學們?nèi)绻馨褬O限思維運用于自身解題的實踐中,那么將會擁有全新的解答思路[2]。
觀察最近幾年的高考題,可知高考涉及到的物理題目也融入了更多的極限思維。同學們?nèi)绻軌蚪柚鷺O限思維來觀察特定的物理現(xiàn)象,就能獲得全新的解答視角。因此從本質(zhì)來講,極限思維本身構(gòu)成了很關(guān)鍵的一類數(shù)學思維,因而同樣可以適用于解答某些難度較高的物理題目。
(一)迅速獲得突破口
對于多數(shù)同學來講,物理學科的整體難度還是相對較大的。這是由于,物理學科不僅包含了復雜度較高的學科原理,同時還會涉及到多樣化的物理題目。但在特定情況下,如果能把極限思維滲透在整個解題思路中,同學們將會迅速發(fā)現(xiàn)此類題目蘊含的突破口,從而減小了解答題目的難度。
例如給出如下的物理題:某個滑塊移動在氣墊導軌的特定位置上,滑塊本身具有a的加速度。某同學把遮光板安裝在了滑塊上方,遮光板具有0.6厘米的總寬度。在遮光板的牽引下,滑塊表現(xiàn)為直線加速的勻速運動狀態(tài),借助傳感器記下了滑塊進入第一個與第二個光電門的精確時間,二者分別為0.05秒以及0.02秒。如果光電門之間相隔1米的距離,那么需要同學們解答滑塊本身的加速度a。經(jīng)過分析可知,在遮光板的作用力下,滑塊通過每一個光電門都會消耗很短的時間,以至于只有零點幾秒。這種狀態(tài)下,滑塊的通過速度實際上很接近瞬時狀態(tài)的滑塊速度。如果通過時間幾乎是零,那么可以借助瞬時速度來探尋滑塊的極限速度,進而求出其加速度[3]。
(二)轉(zhuǎn)變解答思路
高中物理本身包含了多種多樣的定理,其中也會涉及到多樣化的解題模式。然而如果單純運用同種思維來解答多樣化的物理題目,那么很顯然是不足的。在特殊情況下,如果要節(jié)省同學們解答某道物理題的時間,通常可以將其轉(zhuǎn)變成特殊的解題思路,例如極限思維。因此可知,極限思維還可以用來節(jié)省同學們解答物理習題的時間,擺脫了僵化的解答思路。
例如:假設有兩個相等高度的光滑斜面,二者具備相同的斜面長度。然而相比于第一個斜面,第二個斜面卻在斜坡的位置上設計了一個轉(zhuǎn)折點。此種狀態(tài)下,如果同時在兩個斜面的上方自由下放某個小球,那么哪個小球最先接觸到地面?很多同學一旦面對此種類型的題目,通常就會感覺很難下手,這是由于同學們在日常演練習題時并沒有遇到上述類似的習題。對于第二個斜坡來講,無法借助力學中的一般公式來尋求解答。因此為了迅速破解題目,就可以借助極限思維來轉(zhuǎn)化第二個斜坡的物理特征,將其轉(zhuǎn)變成理想狀態(tài)中的極值,然后再去進行相應的推算處理。
(三)對于解題速度進行提高
某些物理題目可以借助常規(guī)思路或者常規(guī)公式來實現(xiàn)解答,但卻消耗了過多的時間。為了提升解答物理題的速度,同學們可以嘗試把極限思維融入解題過程。如果能夠轉(zhuǎn)變長期以來的解題思路,就能發(fā)現(xiàn)極限思維實際上更適合迅速解答某些難題。在嘗試過程中,同學們也將獲得成就感與樂趣。
經(jīng)過分析可知,高中生如果要拓寬自身的解題思路,那么不能缺少極限思維。如果能把極限思維法靈活運用在日常解題中,那么有助于發(fā)現(xiàn)物理題目的深層規(guī)律。實質(zhì)上,針對不同類型的物理習題,與之相應的破解思路都是各異的。具體在解題實踐中,同學們還需要不斷的摸索,在適當情況下就要借助極限思維來思索問題,確保自身思路的靈活性。
[1]周志宏.極限思維法在高中物理解題中的應用[J].高等函授學報(自然科學版),2012(06):88-90.
[2]肖錦瑜.淺析微元法在高中物理解題中的應用[J].教育觀察(下半月),2016(11):92-94.
[3]程志龍.極限思維在初中物理解題中的應用[J].科學咨詢(科技·管理),2016(01):140.