極限思維在高中物理解題中的應(yīng)用探討

摘要：目前在物理課堂教學(xué)中，由于高中的物理具有一定的復(fù)雜性以及難度性，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中很難找到科學(xué)且合理的學(xué)習(xí)方式，使得學(xué)生的物理成績一直提升不上去，從而影響到學(xué)生物理學(xué)習(xí)的發(fā)展。而極限思維能夠擴寬學(xué)生的解題思路，同時還會讓學(xué)生學(xué)會解題的關(guān)鍵以及學(xué)習(xí)效率。但在如今的物理教學(xué)過程中極限思維只是一種教學(xué)方式，本文將分析以及探討極限思維在高中物理解題過程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：極限思維；高中物理解題；物理教學(xué)

一、 前言

高中物理是高中學(xué)科中最重要的組成部分，是直接決定學(xué)生高考成敗的一門學(xué)科，由于物理具有一定的高難度，許多學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中往往會感到一頭霧水，且不知所云，從而導(dǎo)致一部分的學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中失去了耐心，從而產(chǎn)生抵觸的心理。更有學(xué)生甚至自暴自棄放棄了物理，使得物理的課堂效率大大降低。而極限思維可有效的幫助學(xué)生不斷的開闊思路，能夠使得學(xué)生在解題的過程中突破物理瓶頸，從而解開物理題型，提高學(xué)生的物理成績以及學(xué)習(xí)效率。本文將結(jié)合實際例子詳細(xì)的介紹極限思維在高中物理中的應(yīng)用。

二、 高中物理解題中應(yīng)用極限思維的意義

1. 極限思維的基本含義

極限思維籠統(tǒng)點的概括，即是指極限概念分析問題以及解決問題的一種數(shù)學(xué)思想。在物理科目中我們可假設(shè)一個變量到達(dá)極點時從而獲得另一個量。極限思維方式是利用已知因素作為基礎(chǔ)，通過利用極限思維的方式進解決問題。

2. 極限思維在高中物理解題中的應(yīng)用意義

極限思維的解題核心通常是抓住題目以及題干。對題干進行分析確定題干的中心，從中心中著手進行解答，將復(fù)雜的題目轉(zhuǎn)化成簡單且容易分析的題目。經(jīng)過一段時間的極限思維應(yīng)用可有效地提高學(xué)生的解題思路，能夠開闊學(xué)生的視野，增長學(xué)生的知識能力，擴展高中生的思維能力，使得高中生的物理成績直線上升，要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，讓高中生在解決物理時不再感到頭痛，從而感受到物理學(xué)科的魅力。

三、 極限思維在高中物理解題中的實踐應(yīng)用

1. 利用極限思維找到高中物理解題的突破口

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中往往會感到不知所云且無從下手，單單看到題目中的題干就感到頭暈，從而導(dǎo)致學(xué)生對物理產(chǎn)生抵觸的心理。對此教師要正確的指導(dǎo)學(xué)生利用極限思維找到高中物理解題的突破口，物理解題的突破口是整個解題過程中最為重要也是最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，學(xué)生在做題的關(guān)鍵中找到題目的突破口，接下來解題就會容易許多。但由于高中的物理題目往往具有較多的復(fù)雜的數(shù)據(jù)，信息量的過大從而導(dǎo)致了解題方法具有一定的復(fù)雜性，學(xué)生沒有辦法準(zhǔn)確的判斷題目所包含的內(nèi)容以及題意。而學(xué)生利用極限思維則可以從題目中獲取有效的解題信息，在閱讀題目的過程中排除掉與題目無關(guān)的信息，然后找準(zhǔn)變量后將任何一個變量極致為突破口，從而利用這一變量完成整個解題的過程。

例如教師在學(xué)習(xí)高中物理的電阻、電壓以及電流這三者之間的變量關(guān)系時，可通過練習(xí)的方式進行應(yīng)用極限思維方式，如題：串聯(lián)電路分為P以及Q兩個電源，P以及Q兩端個別分為R1以及R2，R2為可變電阻，R3為電路的總電阻。若我們假設(shè)電路中的可變電阻增大，那么我們對以下這四種進行判斷。①PQ兩段之間的電壓（U）增大；②PQ兩端之間的電壓（U）減小；③R2經(jīng)過可變電阻，電流（I）增加。④R2經(jīng)過可變電阻，電流（I）增加。學(xué)生在做這種類型的題目時一般會采用歐姆定律方法。PQ兩端的電阻在增大時，電流會減小，在串聯(lián)電路的過程中電流不變，對此學(xué)生可發(fā)現(xiàn)電阻中R2的電流（I）減小，由于PQ兩端之間的變化使得學(xué)生不能夠準(zhǔn)確的判斷，很難從突破口下手。對此學(xué)生在做這類型時要擴展思維，找出相應(yīng)的解決方法。教師要讓學(xué)生利用極限思維的方式進行解決題目，根據(jù)R2值增大的連續(xù)原理為基礎(chǔ)，學(xué)生對R2進行假設(shè)，將R2的值增加到無窮大的極限值，使得PQ兩端的電阻達(dá)到最大。而電路中的電流為零，對此可準(zhǔn)確地判斷出帶電阻R2的電流（I）減小，進一步的判斷PQ兩端之間的電壓（U），對此題目中的①和④的結(jié)論是正確的。

2. 利用極限思維找到高中物理解題的解題路徑

學(xué)生在練習(xí)物理題目的過程中要學(xué)會找出解題的方法，能夠?qū)ζ溥M行解決。教師要讓學(xué)生利用極限思維方式找到解決物理的主要途徑，尋求途徑是

解決物理的關(guān)鍵所在。學(xué)生在尋求解物理題目的過程中需要有效的刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，讓學(xué)生進入到學(xué)習(xí)的狀態(tài)，有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。對此教師在進行物理教學(xué)的過程中要注重學(xué)生學(xué)習(xí)的途徑。

例如教師在講解到斜面與球這一個章節(jié)時，這個章節(jié)中有這樣一個例子：甲和乙的地面高度相同且總長度也相同，即分別為OB斜面以及OC斜面，乙斜面角度為Y角，在甲乙斜面上的兩個小球從斜面上釋放，判斷甲乙兩個斜面中的小球哪個先到達(dá)底部，注意，在釋放的過程中忽略小球和斜面之間的相互摩擦力以及能量上的損失。學(xué)生在對這道題進行解決時應(yīng)該先看清題目中的要求，通過題目中我們可將甲斜面中的小球運動過程看作是勻加速運動，我們通過小球到達(dá)斜面底部的時間可進行計算，由此可得知t=2L/2gh，教師要指導(dǎo)學(xué)生利用極限思維將這類復(fù)雜的計算轉(zhuǎn)化成簡單的計算過程，我們先進行假設(shè)，采用極限思維方式假設(shè)乙斜面兩部分之間的邊線，將斜面的∠OBC由90°變化為180°。經(jīng)過檢查計算后我們可發(fā)現(xiàn)，∠OBC等于90°，我們應(yīng)該將OB間的自由落體運動時間以及BC之間的勻速運動時間看作為小球的斜面運動。對此對其進行思考便可得出小球的運動時間以及總體運動時間，對比L以及h之間的大小，我們通過比較后發(fā)現(xiàn)甲斜面球的時間比乙斜面球的時間大，通過驗證后我們也可得知乙斜面的小球能夠比甲斜面更早的到達(dá)斜面的底部。這樣通過極限思維的方式能夠從題目中找出解答的途徑。

3. 利用極限思維進行高中物理解題的檢驗

一般我們解題的過程中會進行檢驗，這樣就能夠判斷我們所得出的結(jié)果是否具有正確性。教師要讓學(xué)生充分地認(rèn)識到檢驗的重要性，可讓學(xué)生做題目時采用極限思維的方式對題目進行檢驗，學(xué)生在解答完物理題目后就會了解到物理的魅力，了解到極限思維的應(yīng)用能夠擴展學(xué)生的思路以及視野，從而不斷的提高物理的興趣。讓學(xué)生在完成解答過程中深刻地認(rèn)識到極限思維在解題檢驗中的應(yīng)用，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，解決物理的過程中不再感到枯燥和乏味。

教師在課堂上講解物理壓力時，可對學(xué)生提出這樣一個問題：倘若一個物體在升降機內(nèi)，而恰巧升降機做勻速上升減速上升運動，教師可讓學(xué)生計算出升降機的物體壓力為多少？

學(xué)生在做這類型題目往往是將物體作為解題對象進行求解，我們在做這類題時要考慮到物體受到重力mg的作用，利用底板作為支持力F，接著根據(jù)題目進行判斷物體在做什么運動，根據(jù)物體的運動在計算的過程中采用牛頓第二定律的方式進行計算，最后我們可得出以下公式：ma=mg-F，得出物體作用于底板壓力等于物體重量的幾分之一。許多學(xué)生在做這類型的題目時，往往沒有了下文，對此教師要讓學(xué)生在做題目的過程中利用極限思維的方式進行結(jié)果上的檢驗，我們可先進行假設(shè)升降機的速度，其次根據(jù)升降機下降的速度進行判斷。若升降機的物體處于失重的狀態(tài)，而物體作用于底板壓力則恰好為零。這樣我們可從題目中得知升降機加速度方向為豎直向下。對此我們可進行思考和計算由此我們可將升降機內(nèi)的物體和底板分離后物體的作用等于底板的壓力，教師可讓學(xué)生思考，以上的做法為什么是錯誤的，如何證明？這樣的思考方式能夠鍛煉學(xué)生的思考能力以及解決物理的能力，對此還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

四、 討論

極限思維的應(yīng)用能夠幫助學(xué)生在解物理的過程中突破傳統(tǒng)慣性思維的束縛，從而找到學(xué)習(xí)物理的方法以及途徑。教師在教學(xué)的過程中要將極限思維方式運用到解題的方法上，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生的解題能力。

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作者簡介：黃璜，福建省南平市，南平市高級中學(xué)。