高中物理解題中“微元法”的簡單應用

羅章舉

摘要：高中物理主要以研究物質的運動規(guī)律為主，在高考理科試題中，物理所占有的比分較高。這門學科的抽象性比較強，在解題的過程中學生需要注重解題方法的分析，其中正確且行之有效的解題方法能夠起到事半功倍的作用及效果。物理習題的解決方法和技巧比較多，反推法、思維導圖法、圖解法和微元法比較常見。微元法是評價最高的解題方法，這一方法能夠實現(xiàn)復雜問題的簡單化，對相似或者是原理一致的單元進行簡單的問題分解，尋求某一個單元的規(guī)律。教師需要通過代數(shù)和物理學方法來引導學生高效解題，幫助學生理順個人的解題思路和過程。盡量避免走彎路，全面提升學生的解題速度和學習效率。

關鍵詞：高中物理解題;“微元法”;簡單應用

一、引言

很多高中生在學習物理理論知識時感覺非常困難，這一點在物理解題中體現(xiàn)得比較明顯。物理課程中所涉及的知識點比較廣泛，解決方法非常多元。學生在解題時需要全面掌握物理地理和物理知識，綜合利用不同的解題方法，確保解題效率。學生的解題過程也是個人鞏固知識的學習過程，學生需要綜合運用不同的知識，提升個人的實踐動手能力。作為高中階段最為常見的解決方法之一，微元法的準確度和解題效率比較高，深受教師和學生的歡迎。很多學生通過這種解題方法來提升個人的成績，對此，本文對微元法解題的簡單應用進行分析及探究。

二、微元法的概念及其應用原則

（一）微元法的概念

對于不規(guī)則圖形來說，在面積計算的過程中，很難直接利用規(guī)則圖形的計算公式進行分析。因此，為了確保高效解答，教師可以指導學生反其道而行之。先劃分為相同大小的單元，這些單元的面積可以通過規(guī)則圖形的計算公式來進行分析，進而得出最終的面積結果，這種方式被稱為微元法。微元法將不同的事物劃分成為無數(shù)個微小的單元，這些單元的規(guī)則性比較強，因此極限趨近和擬合，確保最終形成一個整體。在使用解題方法時，微元法能夠實現(xiàn)無限的分割。在高等數(shù)學中，微元法也被稱作為積分是極限的一種應用方式。盡管有的學生在高中階段沒有接觸過積分，但是如果能夠按照積分的思維來解題，那么就是使用了微元法。

（二）微元法的遵循規(guī)則

在使用微元法的過程中，學生需要嚴格按照一定的規(guī)則，注重不同經(jīng)驗的積累。首先需要注重累積加和性，關注對事物的微元法分割。確保分割之后的單元具備一定的累積與加和性，通過加和來還原為事物的整體。其中事物分割成不同的單元是基礎，在分割的過程中，除了需要關注最終分割單元的分析外，還需要確保這些單元能夠通過加和還原成事物的本身。其次則需要著眼于整個單元選取的全過程，保障取元的秩序，其中取元需要遵循一定的邏輯順序，盡量避免丟元，充分體現(xiàn)加和的整體性。對于高中物理來說，在解題的過程中，需要按照一定的原則和順序來獲取元。最后則需要確保加權元素數(shù)值的一致性，微元法是積分的一種重要形式。在使用這種解題方法時，需要確保加權的因子在數(shù)值上是相等的，結合不規(guī)則圖形來分割成大小相同、形狀規(guī)則的相等圖形。然后進行簡單的想加，當數(shù)量趨近于極限時，圖形就會接近于實際的圖案。

三、高中物理解題中微元法的簡單應用現(xiàn)狀

高中物理中的微元法和高中數(shù)學之中的積分法比較相似，兩者都十分注重對整體的劃分及整合。因此，為了確保高效教學，高中物理教師需要結合學生的解題過程，合理運用微元法來引導學生，找準微元法的切入點和突破口。微元法對學生的邏輯思維能力是一個較大挑戰(zhàn)，教師在使用微元法的過程之中出現(xiàn)了許多的障礙。首先，教師沒有嚴格按照微元法的實施步驟進行簡單的單元劃分，學生仍然出現(xiàn)了許多方向上的失誤和偏差。其次，教師忽略了對學生解題思路的梳理和指導。學生出現(xiàn)了消極應對的問題，難以真正的簡化物理知識，學生仍然面臨諸多的學習困境。

四、高中物理解題中微元法的簡單應用對策

（一）利用微元法求物體位移

微元法的實施步驟比較簡單，第一步是劃分微小單元，第二步是建立方程，第三步則是累加求和。對于物體位移等相關的題目來說，微元法的利用取得的效果非常明顯。比如這里以人教版高中物理中的典型例題為案例，在某一個磁場之中，導體棒的位移圖有了具體的呈現(xiàn)。導體棒直接在水平面放置，并且在相互平行的兩條光滑軌道上。學生需要了解位移速度與移動時間之間的相關性，進而求出最終的電阻導體移動的距離長短。這種解題方法比較簡單，非常常見并且分值較高。教師需要注重微元法的合理應用，鼓勵學生利用這種方法來求解物體的位移，得出最終的準確結論。很多學生熱情高漲，能夠在方程的兩側同時乘上微元，同步實現(xiàn)累加，另外最終的結果的準確率相對偏高。

（二）利用微元法解決牛頓定律及體驗

牛頓定律是高中物理學習中的重點知識，能夠有效解決學生在物理學習中所遇到的困惑。在人教版高中物理之中，利用微元法解決牛頓定律習題比較常見，比如太陽系中8個行星圍繞著太陽公轉，題目中已經(jīng)展示了某一個行星圍繞太陽公轉軌跡的示意圖，并且強調該行星離太陽最近點以及離太陽某一個點的具體位移距離。在最近點的速度為不同的數(shù)值，行星距離太陽的最遠點為另一個點，這個時候就要求學生進行簡單的求解。有的學生無從下手，不知道行星在距離最遠點的速度究竟是多少。這一題目中包含牛頓定律和萬有引力定律，教師則可以指導學生利用微元法理順個人的解題思路。先進行簡單的假設，然后分析整個位移過程之中所形成的面積大小。通過微小單元的面積劃分，利用牛頓第二定律進行簡單的求解。

（三）利用微元法求證物體運動狀態(tài)

微元法的應用頻率比較高，對高中物理教學有明顯的指導作用。在求證物體運動狀態(tài)時，微元法也有明顯的作用。教師需要關注不同物體運動的距離和速度，鼓勵學生分析物體運動的方向，然后了解位移前后之間的距離。其中簡單的假設非常關鍵，教師需要關注學生對物理規(guī)律的分析及解讀，促使問題的簡單化，幫助學生深入了解物理理學的定律和知識。

五、結語

微元法主要以積分和極限為主導思想，在高中物理學解題中的應用比較廣泛，這一種方法能夠實現(xiàn)復雜問題的簡單化，抽象化。教師需要以學生熟悉的物理規(guī)律為重點，幫助學生高效解答。學生需要充分了解物理學的定律，在此基礎上掌握微元的原則及思路。充分利用微元來實現(xiàn)高效解題，從而實現(xiàn)對物理問題的再認識，提升個人的解題能力和水平。

參考文獻：

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