辛元康
摘要:在高中時期物理學習期間會涉及到很多解題方法,其中極限思維屬于一種簡捷并且直觀的科學方法。借助極限思維來解答物理問題,可以幫助我們快速找到答題突破口,并且?guī)椭覀儗λ么鸢傅恼_性進行判斷,進而加快我們的答題速度。所以本文對解答物理問題期間極限思維的具體運用展開探究。
關鍵詞:高中物理;極限思維;解題方法
中圖分類號:G634.7
文獻標識碼:A
文章編號:1672 - 9129(2018)12 - 0263 - 02
前言:在如今高中時期的物理問題的綜合性以及靈活性逐漸提升的背景下,解題變成我們學習物理知識的一個難點部分。假設我們能在解題期間對極限思維加以運用,可以增強我們的解題信心。其實,極限思維屬于非常獨特的一種解題思路,其主要通過把問題當中某個變量進行極限假設的情況之下,突顯出問題結果,進而讓我們快速獲得解題思路。
1 關于極限思維的概述
其實極限思維乃是近代物理當中極為重要的一種解題方法,是借助極限思維對物理問題進行分析以及解決。極限思維這種解題方法試講問題當中某個變量進行合理的極限假設,讓該變量處在極限狀態(tài),此時其他變量取值以及狀態(tài)就可以顯而易見,對復雜運算進行簡單化。
縱觀世界物理整個發(fā)展歷史,科學家借助極限思維成功探索物理規(guī)律的案例有很多。例如,牛頓借助無限小這個極限思維,把天體當作一個沒有大小以及形狀的質點,進而得到萬有引力這個定律。
2 通過極限思維解物理題的優(yōu)勢及作用
眾所周知,物理屬于抽象程度較高的學科,其對我們能力要求非常高。解答物理問題之時,一般題干當中含有很多數(shù)據(jù)信息,這樣會對我們的解題速度和正確率造成影響。但借助極限思維來解答物理問題期間,我們通??梢粤肀脔鑿剑瑢崿F(xiàn)化難為易、化繁為簡,進而取得事半功倍這一效果。借助極限思維,我們可以很快找到答題突破口,進而提升我們的解題的質量以及效率[1-2]。
3 極限思維在解物理題中的應用案例
例如,現(xiàn)代商場當中已經普遍應用自動扶梯這個代步工具,和步行上樓相比,自動扶梯十分方便以及便捷。當自動扶梯進行運動之時,如果人不動,那么由一樓上升到二樓會花費t1時間,當扶梯靜止之時,人沿著扶梯步行上樓,由一樓走到二樓需要花費t2時間,如果在扶梯運行期間,人同樣向上走,那么由一樓上升到二樓需要多少時間?
針對上述問題,常規(guī)解法是把兩種上樓的方法對應的平均速度計算出來,之后把兩個速度進行相加,所得總速度便是人和扶梯一同運動速度。
根據(jù)題設能夠知道,上述問題當中,用字母來對時間進行表示,而速度與時間可被賦予成任意值。如果這時我們可以對極限思維加以運用,考慮到當t1趨近于無窮大,或者t2趨近于無窮大之時,同樣滿足題意要求。但在以上兩種情況之下,能夠讓解題變得非常簡單,便于我們解題。
假設t2趨近于無窮大,即人趨近靜止之時,就變成電梯動而人不動這種情況,則人與扶梯同時運動消耗時間就趨近于扶梯動而人不動消耗時間,所以答案就趨近于t1,這樣我們可以快速得到答案。同樣,如果假設t1趨近于無窮大,所得結果是相同的。
除了針對速度計算之外,在不同類型物理問題當中,同樣可對極限思維加以運用。例如,在電荷計算當中,就可對極限思維加以運用。
假設有一電荷,帶電量為Q,均勻的分布在圓環(huán)之上,這個圓環(huán)半徑是r,現(xiàn)求圓環(huán)軸線之上距離圓心O的距離x之處點A的電場強度。
上述問題對于我們來說擁有一定的解題難度,很難找到相應的解題頭緒,此時如果借助極限思維展開分析以及計算,便可把問題進行簡化。在極限思維的基礎之上,把圓環(huán)無限進行分割,便能得到無數(shù)點電荷,因為是圓環(huán),所以以上點電荷擁有對稱性,針對點A處電場強度加以計算,之后進行求和,便能得到問題答案。
具體的計算方法為:第一,在有關公式的基礎上,求相應的點電荷。第二,累計求和,進而得到A處的電場強度[3]。
結論:綜上可知,我們在解答物理問題期間對極限思維加以運用,可以快速找到答題的突破口,提升我們的解題信心,提高我們的答題效率。除此之外,極限思維除了能夠提升我們的答題速度之外,同時還能拓展我們的事業(yè),讓我們學會對知識進行遷移,并且在實際解題期間養(yǎng)成發(fā)散思維。
參考文獻:
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