微元法在高中物理解題中的應(yīng)用解析

李忠斌

摘 要：主要以微元法在高中物理解題中的應(yīng)用解析為重點進(jìn)行闡述，結(jié)合當(dāng)下高中學(xué)生物理解題實際情況，首先分析微元法在高中物理解題中的應(yīng)用，其次從微元法應(yīng)用在電磁感應(yīng)題目中、微元法應(yīng)用在力做功題目中兩個方面深入說明并探討微元法在高中物理解題中的應(yīng)用思路，進(jìn)一步彰顯微元法在高中物理解題中存在的優(yōu)勢與價值，提高學(xué)生解決物理問題的效率，旨在為相關(guān)研究提供參考資料。

關(guān)鍵詞：微元法;高中物理;解題;應(yīng)用措施

高中物理解題過程中引進(jìn)微元法，把物理知識概念通過教學(xué)方式加以表現(xiàn)，同時按照教學(xué)的方式進(jìn)行處理，可以獲取較高的解題效率與準(zhǔn)確率，所以高中學(xué)生要想提高學(xué)習(xí)成績，便要全方位地掌握微元法的原理以及運用技巧，提升物理解題實效性。

一、微元法在高中物理解題中的應(yīng)用

所謂的微元法，為現(xiàn)階段一種常見的分析問題與解決問題的方法，此種方法應(yīng)用在相對煩瑣的物理題目中，能夠把物理題目簡便化，使學(xué)生得到正確的答案。在實際的運用中，微元法本質(zhì)上便是把問題進(jìn)行分解，體現(xiàn)“元過程”，按照某種物理規(guī)律研究分解問題，之后將其中的物理思想與方法進(jìn)行加工與處理，解決好物理問題。針對微元法解決問題的步驟，首先，要對需要解決的問題加以研究，結(jié)合題目的條件明確微元對象;其次，將分解完成的微元對象和物理模型進(jìn)行結(jié)合，依據(jù)物理方式求解題目對象，在部分相對煩瑣的問題中起到事半功倍的成效;最后，把解題結(jié)構(gòu)推廣到各個微元體系中，借助微元關(guān)聯(lián)引進(jìn)數(shù)學(xué)或者物理方法，逐步處理好物理問題，得出正確答案。

二、微元法在高中物理解題中的應(yīng)用思路

1.微元法應(yīng)用在電磁感應(yīng)題目中

電磁感應(yīng)是高中物理中的一個重要知識模塊，在解決問題時可以引進(jìn)微元法，將抽象題目轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的題目，幫助學(xué)生節(jié)約解題的時間，提高學(xué)生解題效率。

比如物理問題：一個水平放置的平行導(dǎo)軌中存有一個金屬桿，平行導(dǎo)軌是光滑的，且金屬桿的質(zhì)量是m，將導(dǎo)軌間距記作L，其一端和電阻R連接，其他電阻忽略不計，磁感應(yīng)強度B的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直，現(xiàn)在給予金屬桿一個初速度V0，水平向右，之后促使導(dǎo)軌自由移動，求出金屬桿在導(dǎo)軌總向右移動的最大距離應(yīng)該是多少？

解析：在解決問題時，可以引進(jìn)微元法，了解金屬桿的受力情況，其一共受到三個方向的力，即垂直向下的重力、電磁場產(chǎn)生的安培力，方向向左、豎直向上的支持力，三力尚未形成平衡狀態(tài)，金屬桿受到的重力與支持力相互平衡，所以金屬桿出現(xiàn)位置移動的力來源于安培力，因為安培力是變力，所以金屬桿會進(jìn)行加速度減小的減速直線運動，這樣可以表示出物體運動的加速度是a=，因為a=，所以？駐v=，若把過程分解為多個“元過程”，那么在時間趨于零的影響下，可以認(rèn)為物體在此時間內(nèi)進(jìn)行勻速直線運動，得到位移？駐x=v？駐t=，物體運動位移和元過程中的速度變化存有關(guān)聯(lián)，也就是物體運動全過程對應(yīng)的位移便是“元過程”位移之和，進(jìn)而得到金屬桿在導(dǎo)軌總向右移動的最大距離Lmax=？撞==，完成解題。

2.微元法應(yīng)用在力做功題目中

高中物理解題中，將微元法運用在變力做功問題上也可以取得良好的成效，具體如下。

比如物理問題：若有一個力F將一個物體保持進(jìn)行圓周運動（圓周運動的半徑是R），且力F的作用方向一直順著切線方向，計算F做功的大小。

解析：力F做功大小的計算，公式W=FLcosa僅僅作用在恒力做功上，不適合本題的解決，所以運用微元法解決提問，在具體情況之下，因為力F的具體方向以及物體方向保持一致，所以變力F屬于動力做功，力F在本題中做的是正功。之后結(jié)合微元法的思想將物體進(jìn)行圓周運動逐步分解，轉(zhuǎn)變?yōu)橹T多？駐L的元過程，因為這些小微元比較小，可以趨近于直線，進(jìn)而將變力F做功轉(zhuǎn)變?yōu)楹懔做功，這樣利用功的恒力計算公式W=F·？駐L，接下來結(jié)合小微元具體做功大小計算總變力F做功大小，得到以下的公式：W=？撞F·？駐L=F？撞·？駐L=2πFR，由此計算出變力F的做功大小。由此，微元法本質(zhì)上歸屬于極限的范疇，主要是將微小變量視作研究基礎(chǔ)，通過數(shù)學(xué)極端觀念以及疊加思想，推導(dǎo)物理問題的解決方式。

綜上所述，微元法在高中物理解題中的應(yīng)用解析研究課題的開展具有十分重要的現(xiàn)實意義，微元法是高中物理解題常見的方式，可以有效提高物理解題正確率。高中物理課程相對抽象化與邏輯化，運用微元法可以給物理解題指明方向，延伸學(xué)生自身思維空間，促使學(xué)生解決問題能力的提升，并且微元法的運用可以幫助學(xué)生鞏固與內(nèi)化物理知識，深入地了解物理知識技能，增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理的效果，取得良好的解題體驗，便于學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。

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編輯 郭小琴