劉 睿
(河南省洛陽市洛陽一中高三(5)班 471000)
高中物理課程作為高中學(xué)生學(xué)習(xí)過程當(dāng)中最為困難的課程之一,也是需要極強的邏輯思維能力以及解題技巧才能夠不斷提升課程學(xué)習(xí)效率的重要方法,因此,在本文的探討中,我們通過以下兩個案例進行分析,將“極限思維法”充分的運用到整個解題的過程當(dāng)中,通過這種方法的結(jié)合與探究,來對問題進行快速而又準(zhǔn)確的解答,以在保證問題解答的時間和效率上都有所提升,也為后期增強學(xué)生對此方法的運用墊定良好的基礎(chǔ).
圖1
例1 當(dāng)一輛汽車需要通過跨過一根定滑輪的繩索PQ的時候,將沉落在水井中的質(zhì)量為M的物體拉升如圖1,繩子的兩端P和Q分別掛在汽車的后端以及水井中的物體之上,假如此時繩子的長度固定,而繩子以及定滑輪的質(zhì)量、尺寸,與滑輪之間所產(chǎn)生的摩擦等因素都忽略的話.起初,車子停在A點之上,在左邊和右邊的繩子都繃緊并且豎直的時候,左邊的繩子長度設(shè)定為H,在拉升的時候,車子加速開始向左邊運動,沿著水平的方向由A點經(jīng)過B點,進而開向C點,這時候我們設(shè)定A→B之間的距離為H,車子經(jīng)過B的時候所表現(xiàn)的速度為vB,求汽車從A→B當(dāng)中,繩端所產(chǎn)生的拉力對于物體所產(chǎn)生的功.
這一題目采用動能定理求繩索Q端的拉力對于物體的功并不是很困難,只需要汽車行駛到B點的時候,物體所具有的速度大小Vt即可.而在解答這道題目的時候,作為高中生的我們,往往會出現(xiàn)以下兩種不同的錯誤的結(jié)果:即Vt-VB或Vt=VB/cosθ.
從上圖我們可以看出,繩子所拉伸的速度V從A→B,再次經(jīng)過C的時候,隨著θ角度的不斷變化進而產(chǎn)生一定的變化,在這個時候,我們可以依據(jù)B點逐漸向外拓展,推理出兩個具有理想化的極限值進行考慮,這時候A點當(dāng)中的θ為90°,繩子的速度V為0,在汽車行駛到遠處的時候,θ為0°,這個時候的繩子所產(chǎn)生的速度變逐漸開始從A點的0值增加到與車子的速度相等,于是,從A點到達無窮處的整個區(qū)間之內(nèi)的繩索遞增規(guī)律應(yīng)當(dāng)與滿足如下特點:v=v車cos90°=0.這時候可以驗證:在A點,v=v車cos90°=0,在無窮之處,v=v車cos180°=v車,因此,在B點的運用:v=VBcosθ,由于Vt=V,這時候也就可以獲取汽車到達B點時候物體搜運行的速度Vt,這時候,此難點被攻破之后,功的求解也就隨之獲得了解答.以物體作為主要的研究對象,然后根據(jù)動能定理可以得到
圖2
例2 如圖2所示,在圖2上的裝置處于一種平衡的狀態(tài)之下.現(xiàn)在如果將AC換成一條相對比較長的一根繩子的時候,AC′,AB桿在這個時候保持著一種豎直狀態(tài),因此,對于這個裝置仍舊會表現(xiàn)出一種平衡的狀態(tài),那么,AC′繩子所承受的張力T以及AB桿所受到的壓力N與原來相比較有( ).
A.T增大,N減少 B.T、N均增大
C.T減小,N增大 D.T、N都減小
由牛頓的第三定律我們可以獲得T′=-TN′=-N
聯(lián)立的時候解得T、N的發(fā)小分別為
由以上的兩個方式我們可以獲得:在θ不斷減小的時候,T也會隨之減小,N也會隨之減小,因此最終的答案應(yīng)當(dāng)選擇D.
極限思維方法:在θ=0°的時候,N=0,T=G,當(dāng)θ=90°的時候N′很大,T=N也會隨之增大,因此,在θ不斷減小的時候,T、N也會隨之不斷的減小,因此所獲取的答案應(yīng)當(dāng)選擇D.
從以上對“極限思維法”在高中物理解題當(dāng)中的運用我們可以看出,采用這種方式不僅能夠?qū)Ω咧形锢眍}目當(dāng)中快速的解決可以進行對問題進行解答的突破口,進而有效的對復(fù)雜的難題進行解答,除此之外,運用這種方式還可以快速的對問題進行解答,進而在考試過程當(dāng)中節(jié)省必要的時間和經(jīng)歷,為有效的考試時間提高良好的解答效率.不僅如此,這種特殊的解答方式還能夠有效的開拓解答的思維,并對最終的解答結(jié)果進行檢驗,因此,作為高中生的我們,應(yīng)當(dāng)不斷對這種方法進行探究,更熟練的對其運用方式進行了解和掌握,為提升自身高中物理解題的效率以及能力起到良好的作用.
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