潘如黛

【摘要】高中物理對(duì)于高中理科生來說，是一門非常重要的學(xué)科；與此同時(shí)，高中物理是一門邏輯性很強(qiáng)、抽象性很高的學(xué)科，在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過程中，需掌握一些方法，才能夠提高學(xué)習(xí)物理的效率。值得注意的是，作為高中學(xué)生，在高中物理解題過程中，常常會(huì)遇到解題困境，因此如何合理的應(yīng)用物理解題方法非常關(guān)鍵。其中，極限思維法在高中物理解題中具備很明顯的作用，能夠提高物理解題的效率，進(jìn)一步達(dá)到優(yōu)化解題的目的。本文在對(duì)極限思維法進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)極限思維法在高中物理解題中的作用以及具體應(yīng)用進(jìn)行分析，希望以此為高中物理解題效率的提高提供有效建議。

【關(guān)鍵詞】極限思維法 高中物理 解題

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）52-0082-02

近年來，在教育改革的背景下，學(xué)校特別重視各學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的提高。從高中學(xué)生角度考慮，掌握各學(xué)科知識(shí)的解題方法非常關(guān)鍵。其中，高中物理是一門非常重要的學(xué)科，掌握必要的物理解題方法顯得很關(guān)鍵。值得注意的是，在高中物理解題過程中，會(huì)應(yīng)用到極限思維法，此類方法即將所思考的問題和條件進(jìn)行理想化假設(shè)，當(dāng)假設(shè)被一步步推到極端的情況下，問題的實(shí)質(zhì)便會(huì)體現(xiàn)出來，從而達(dá)到解決物理問題的目的[1]。為了提高高中物理解題的效率，鑒于此本文針對(duì)“極限思維法在高中物理解題中的應(yīng)用”進(jìn)行分析與探討具備一定價(jià)值意義。

一、極限思維法概述及在高中物理解題中應(yīng)用的作用分析

1.極限思維法概述

極限思維法。指的是將需要思考的問題以相關(guān)的條件進(jìn)行理想化假設(shè)，在假設(shè)被一步步推到極端的情況下，問題的實(shí)質(zhì)便呈現(xiàn)出來，從而達(dá)到解決最初問題的目的。大量科學(xué)實(shí)例證明，極限思維是一種非常有效且奇妙的思維技巧。值得注意的是，只有基于一定條件及一定范圍當(dāng)中，極限思維涉及問題當(dāng)中的關(guān)系量之間的關(guān)系才有意義。對(duì)于極限思維來說，實(shí)質(zhì)上屬于一類極限假設(shè)，此類思維方法在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中，尤其是基于重大的前提性理論構(gòu)建過程中，存在非常重要的作用。所以，在學(xué)習(xí)過程中，面對(duì)難以解決的問題，便可以應(yīng)用到極限思維法。

2.極限思維法在高中物理解題中應(yīng)用的作用

在分析極限思維法在高中物理解題中應(yīng)用的作用之前，可以先談?wù)勝だ栽O(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，便很好地使用了極限思維法，進(jìn)而設(shè)計(jì)了一個(gè)極限推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，即：假設(shè)摩擦力小的時(shí)候可忽略，當(dāng)球滾下一個(gè)斜坡以后，在受到慣性作用的條件下，小球又能夠滾至另一斜面，直至與出發(fā)點(diǎn)一樣高的地方。倘若把上升方向的斜面逐步延長(zhǎng)，小球依舊可以滾至同樣高度，這表示小球的于東和斜面的傾斜度沒有關(guān)系。從中可知，根據(jù)極限假設(shè)法的邏輯，當(dāng)將斜面最后延伸為一條永無止境的平面時(shí)，小球也會(huì)永恒地滾動(dòng)下去。亞里士多德的千百年來被人們的常識(shí)所認(rèn)證的“真理”，便被伽利略所使用的極限假設(shè)思維法所推翻[2]。

在高中物理解題過程中，利用極限思維法，可以尋找到解題的切入點(diǎn)，還可以提高解題的效率?？偨Y(jié)起來，將極限思維法解決高中物理問題，能夠提高高中學(xué)生解決某些高中物理問題的效率，并提高學(xué)生對(duì)所解決問題的理解能力，從而達(dá)到高效學(xué)習(xí)的目的。因此，在高中物理解題過程中，極限思維法的應(yīng)用值得借鑒及使用。

二、極限思維法在高中物理解題中的具體應(yīng)用分析

在上述分析過程中，認(rèn)識(shí)到極限思維法在高中物理解題中的作用明顯。所以，為了提高高中學(xué)生解決物理問題的能力，便可以合理地應(yīng)用極限思維法。下面，結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)極限思維法的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。具體實(shí)例內(nèi)容如下：

1.利用極限思維法提升高中物理解題效率

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會(huì)遇到一些使用常規(guī)方法難以解決的物理問題。面對(duì)這種情況，便合理合理、科學(xué)地應(yīng)用極限思維法進(jìn)行解決。

例如：如圖1所示，某裝置處于平衡狀態(tài)，如果把AC換作一條相對(duì)長(zhǎng)一些的繩子，AC'、AB桿所承受的壓力N這兩者與原來相比，是（ ）。

A：T增大，N減少；B：T與N均增大；C：T減小，N增大；D：T和N均減小。

解答：面對(duì)上述問題，如果采取一般的方法進(jìn)行分析、解答，那么AC長(zhǎng)繩與水平方向存在的夾角為θ，然后將A作為研究對(duì)象，其受到AB桿的支持力N'、AC長(zhǎng)繩的拉力T'、AD繩拉力這三種力共同作用下依舊維持平衡。當(dāng)中，AD繩拉力和G相等。根據(jù)共同點(diǎn)平衡的條件，可得出方程：水平方向。G-T' cos=0；豎直方向，N'-T' sin=0。根據(jù)牛頓第三定律，可知T'=-T，N'=-N，這樣便能夠?qū)、N兩個(gè)的大小求解出來，即T=G/cosθ，N=Gtgθ。根據(jù)這些方程式可知，在θ減少時(shí)，T也隨之減小，N同樣隨之減小；所以T和N均減小，答案為選項(xiàng)D。

總之，結(jié)合上述物理問題，可知面對(duì)一些物理問題，可以合理地應(yīng)用極限思維法，從而達(dá)到提升高中物理解題效率的目的[3]。

2.利用極限思維法對(duì)解題的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)

在高中物理學(xué)習(xí)過程中，面對(duì)一些物理知識(shí)，在解答完畢之后，有必要進(jìn)行檢驗(yàn)，看是否解答正確。但是，有時(shí)采取常規(guī)的解題方法顯得比較棘手。針對(duì)這種情況，便可以合理地應(yīng)用極限思維法。

例如：升降機(jī)里面有一物體，此物體以α=4/5g的加速度勻速上升，那么此過程物體的底板壓力多大。將物體作為研究對(duì)象，檔期承受向下的重力mg，底板對(duì)物體向上的支持力為N，其是向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的，加速度方向向下，由牛頓第二定律可知，mg-N=mα，所以N=mg-mα=-1/4mg，即壓力是1/4倍。

利用極限思維法進(jìn)行檢驗(yàn)，首先假設(shè)上升過程升降機(jī)朝向加大某一臨界值α0=g，此時(shí)升降機(jī)當(dāng)中物體完全失重，那么對(duì)底板產(chǎn)生的壓力便為0?，F(xiàn)在已知升降機(jī)加速度α為5/4g，方向豎直朝下，則明顯可知α>α0。這樣，便可以知道，物體和底板想要脫離，則對(duì)底板的壓力為0，從而檢驗(yàn)出上述解題方法不是正確的?？傊?，利用極限思維法檢驗(yàn)解題結(jié)果，能夠幫助高中生檢驗(yàn)解題答案是否為錯(cuò)誤，進(jìn)一步為尋求正確的解決方法找到突破口[4]。

3.利用極限思維法解決抽象物理問題

在高中物理解題過程中，面對(duì)一些抽象的題目，學(xué)生往往難以下手，不知道解題的突破口在哪兒。對(duì)此，可以合理地應(yīng)用極限思維法進(jìn)行解題。

例如：如下圖2（甲）所示，將一段粗細(xì)不同，但密度分布均勻，粗細(xì)變化均勻的木棒在O點(diǎn)支起，讓木棒平衡，若從支點(diǎn)O處將木棒鋸成兩段，則兩段的重為（ ）。

A：G1>G2；B：G1

解答：假設(shè)細(xì)的那段僅比粗的那段稍微小點(diǎn)，即木棒無限趨近于圓柱體，如圖1（乙），題意未變，顯然從支點(diǎn)O處將木棒鋸成兩段重相等，也就是C為正確答案。

因此，在高中物理解題過程中，面對(duì)一些抽象的題目，可以采取極限思維法，從而達(dá)到優(yōu)化解題的目的。

三、結(jié)語

通過本文的探究，認(rèn)識(shí)到在高中物理解題過程中，可以合理、科學(xué)地使用極限思維法。在有效應(yīng)用極限思維法的基礎(chǔ)上，能夠提高高中物理解題的效率及質(zhì)量，還能夠利用極限思維法對(duì)物理問題的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)而達(dá)到排除錯(cuò)誤答案的目的?？傊?，在高中物理解題過程中，作為高中學(xué)生，應(yīng)當(dāng)合理地應(yīng)用極限思維法，一方面掌握一種解題方法，另一方面為物理學(xué)習(xí)的優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]那日蘇.新課標(biāo)背景下“極限思維法”的應(yīng)用[J].中國(guó)校外教育，2014，（S2）：261.

[2]焦毅，徐剛，陳森玉，秦慶，王九慶.衍射極限儲(chǔ)存環(huán)物理設(shè)計(jì)研究進(jìn)展[J].強(qiáng)激光與粒子束，2015，27（04）：276-281.

[3]黃起升.極限思維法在高中物理解題中的應(yīng)用研究[J].數(shù)理化解題研究，2017，（12）：62.

[4]柳生彪.極限思維法在高中物理解題中的應(yīng)用研究[J].高中數(shù)理化，2015，（20）：28-29.