李子騰

摘要：在高中物理題解題過程中，有很多的解題方法，微元法是一種比較常見且基本的思想方法，微元法可以幫助我們拓展思考的路徑，能夠更快的解決在物理學(xué)習(xí)中遇到的難題，節(jié)省我們的做題時間，提高我們學(xué)習(xí)物理的效率。本文通過分析微元法的含義和基本過程，對微元法在高中物理解題中的應(yīng)用做了探究。

關(guān)鍵詞：微元法;高中物理

引言

當(dāng)前階段，微元法的運用是高考的熱點，也是解答高中物理問題的常用方法，且微元法在高中物理解題中有著非常重要的作用，尤其當(dāng)我們碰到一些無法用熟悉的物理規(guī)律進行解答的物理問題時，可以通過微元法由部分到整體的思路，使得問題變得相對簡單，不僅豐富了解決物理問題的方法，還能幫助我們理出清晰的解題思維，最終找到最為合適的解決物理難題的解題方式。

1 微元法的含義及運用的基本過程

微元法在高中物理解題中是一種比較快速且有效的解題方法，其中“微”指的是很短促的階段，“元”不僅體現(xiàn)單獨性，還能夠反饋物理解題的階段。它的核心在于將整個的解題過程中最有代表性的部分挑選出來，進行研究和分析，然后通過局部的研究結(jié)果不斷擴大到部分以及整體，最終完成解題，找出答案。微元法的運用主要包含以下基本過程：一是要明確研究的對象，挑選出最為合適的微元，取元時要盡量選擇比較簡潔的，不能太過復(fù)雜;二是建立模型列出微元方程，這個過程實際是通過相似的原理把復(fù)雜的問題變得簡單的過程;三是對選取的微元進行一定計算以后，把它們進行匯總計算最終得出結(jié)果。微元法是一個由小到大的過程，在高中物理學(xué)習(xí)和解題中，合理有效的運用微元，不僅可以幫助我們對已經(jīng)學(xué)習(xí)過的物理知識和規(guī)律再次思考，達到鞏固的效果，并且加深認識，還能夠提高我們運用所學(xué)知識解答物理問題的水平和能力。

2 微元法在高中物理解題中的應(yīng)用

2.1 提供解題思路

用微元法解決物理問題的第一步是取元，它可以是一段時間內(nèi)的某個極短時間，可以是圖形的極小部分，也可以是一定的線段。例如，以解答“一個物體的初始運動速度是v1，加速度是a1，這個物體做勻加速直線運動，在運動一段時間t1以后，這個物體的位移和時間的表達式是什么？”這道題為例，首先，我們可以根據(jù)題目先取元，把這個物體的運動過程分為多個小過程，因為在短路程內(nèi)，物體運動所用的時間也是比較短的，那么就可以把物體在小過程中的運動當(dāng)做勻速直線運動，就可以得出物體在小過程中的表達式，然后再把整個過程的表達式解答出來。再比如，以解答“一個質(zhì)量為m1的小球，它從山頂滑到山底，山頂?shù)缴降椎母叨葹閔1，物體在運動過程中重力做的功是多少？”這道題為例，首先，把小球運動的過程分解為多個小過程取元，在極短的時間內(nèi)可以把小球的運動當(dāng)做直線來計算，根據(jù)山坡與地平面的夾角，由此可以得到小過程內(nèi)小球重力所做的功，小球重力所做的功w1=m1×g（重力常數(shù)）×h1，最后進行匯總求和，得到最終的答案。因此，微元法在高中物理解題中為我們解答物理問題提供了一種解題思路[1]。

2.2 簡化解題步驟

我們在解答物理題的過程中，通常把物體的運動過程當(dāng)作多個運動過程，這種情況下，我們就要對每一個過程進行解答，這樣使得我們解題的步驟變得更加復(fù)雜，更容易出現(xiàn)解答錯誤。但是，我們在使用微元法解決物理問題時，按照微元法的解題基本過程進行解答，可以很快解答問題，而且解題的思維也會非常清晰。例如，以解答“如圖1所示，一個半徑為R的四分之一光滑球球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑均勻鐵鏈，其A端固定在球面的頂點，B端恰與桌面不接觸，鐵鏈單位長度的質(zhì)量為m，密度為a.試求鐵鏈A端受的拉力T?！边@道題為例，在解題過程中，由于鋼鏈的長度必須要考慮到，不能把鋼鏈看成一個質(zhì)點，每一節(jié)鋼鏈對A端的拉力也不相同，按照傳統(tǒng)的解題方式不容易解答這個問題，運用微元法進行解答時，把鋼鏈作為研究對象，把鋼鏈上的一小段作為元進行分析，按照受力平衡的原理可以得出這一小段的鋼鏈對頂端A的拉力，然后再根據(jù)對應(yīng)的幾何關(guān)系如圖二，進行一定的求和計算，解答出鐵鏈A端受的拉力T，通過使用微元法，可以把困難的物理問題簡單化，然后依據(jù)一定的幾何關(guān)系就可以解答物理問題[2]。

2.3 降低解答物理問題的難度

在我們平時的物理學(xué)習(xí)和解題過程中，經(jīng)常會碰到一些比較難以解答的物理題，這類物理題的解答中，既不能把研究對象當(dāng)作一個質(zhì)點，并且每一小段受到的力也不相同，我們就很難通過傳統(tǒng)方法進行解答，這一類的題目主要就是為了考驗我們對微元法運用的能力。例如，以解答“一條質(zhì)地比較均勻的繩子，它的長度是L，質(zhì)量是M，把繩子的一端固定在一個釘有釘子的木板上，另一端從釘子處下落，當(dāng)繩子下落到距離釘子為Y時，釘子對繩子另一端的作用力是多少”為例，這類物理習(xí)題是比較復(fù)雜的，我們很難找到解答的方法，這就需要我們運用微元法來解答，通過取元，然后建立模型列出微元方程式，最后通過匯總求和的方式得出題目最終的答案，所以，對于這類比較復(fù)雜困難的物理題目，我們可以通過微元法來進行解答[3]。

結(jié)束語

總之，微元法是解答物理問題一種比較重要的方法，對于我們學(xué)習(xí)物理知識和解答物理習(xí)題都有著重要的幫助，它的特殊的思維和考慮能力可以有效幫助我們降低學(xué)習(xí)物理知識和解答問題的難度，使得我們不再害怕做物理習(xí)題，能夠培養(yǎng)我們理性思考問題的能力，提高我們的解題效率，故此，在物理學(xué)習(xí)中，我們要根據(jù)實際遇到的問題，主動積極的運用微元法解決物理問題，為物理學(xué)習(xí)奠定一定的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]宋長俊.高中物理解題中微元法的應(yīng)用分析[J].華夏教師，2018 （21）：42.

[2]魯世明.微元法在高中物理解題中的應(yīng)用探討[J].物理教師，2017，38 （11）：76-79.

[3]馬彥剛.微元法在高中物理解題中的應(yīng)用研究[J].成才之路，2017 （12）：83.