極限思想方法在高中物理解題中的應(yīng)用

何丙剛

摘要：在高中物理學(xué)習(xí)的過程中，我們必須要讓學(xué)生掌握一種正確的解題思路，這樣有助于引導(dǎo)學(xué)生問題分析能力和解決能力的提高。極限思想在高中物理解題中的應(yīng)用，實(shí)際上是利用一種極端的思維模式，將某一個(gè)物理量推向極端，從而有效的解決物理問題，這樣不僅能夠縮短物理題的解題時(shí)間，也能夠幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)難度。采用極限思想解題的過程中，我們要將題目中的幾個(gè)變量化簡(jiǎn)成為一個(gè)變量，在減少變量的過程中，能夠提高學(xué)生對(duì)于問題分析的針對(duì)性，也能夠讓學(xué)生借用這種極限思想來求解生活中常見的一些問題，從而提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，也讓極限思想在高中物理解題中的應(yīng)用得到全面的落實(shí)，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。

關(guān)鍵詞：物理;習(xí)題;極限思想

一、針對(duì)極限思想在物理選擇題當(dāng)中合理應(yīng)用的分析

在高中物理極限思想應(yīng)用的過程中，實(shí)際上是融合了數(shù)學(xué)的極值思想。極值思想實(shí)際上是微積分中的一個(gè)數(shù)學(xué)概念，再利用極值思想進(jìn)行求解的過程中，可以有效地處理好物理量之間的變化關(guān)系，從而讓學(xué)生能夠更加明確的認(rèn)知當(dāng)前，物理習(xí)題中所存在的某種規(guī)律性，在對(duì)規(guī)律進(jìn)行探究的過程中體現(xiàn)思想的運(yùn)用能夠幫助學(xué)生清楚的解決各類問題，最終找到準(zhǔn)確的答案。在選擇題應(yīng)用極值思想的過程中，我們首先要將其中的某一個(gè)變量，進(jìn)行最大值或最小值的變化，當(dāng)其變?yōu)樽钪狄院螅敲淳蜁?huì)出現(xiàn)某些等量化的數(shù)據(jù)，這樣便于學(xué)生對(duì)于問題進(jìn)行分析研究，也可以快速的找到解決問題的答案。

例如：如圖所示的電路中電源內(nèi)阻是不能忽略一只定值，電阻R1=10Ω;R2=8Ω。當(dāng)開關(guān)S接到位置1時(shí)電表示數(shù)為2v，當(dāng)開關(guān)接到位置2時(shí)電表的示數(shù)可能為多少？那這道題就等于估計(jì)它路端電壓的取值范圍。那R2的時(shí)候受什么影響呢？是受電源內(nèi)阻的影響，R2的取值多少？取決于內(nèi)阻有多少？那我們就需要考慮兩個(gè)極限，第1個(gè)極限對(duì)就是它是幾乎為零，既然不能忽略但是它幾乎為0，算它極限它取不到，但是可以考慮這個(gè)極限。右側(cè)的路端電壓始終是等于電動(dòng)勢(shì)的。第2個(gè)極限怎么求呢？就是之前無窮大的時(shí)候，既然內(nèi)阻是無窮大，那么R1R2就可以忽略不計(jì)了。相對(duì)內(nèi)阻來說電流幾乎不變對(duì)吧，電流幾乎不變，那這樣的話它的電壓取電壓等于什么呢？來我們看根據(jù)U=IR，在I不變的情況下電壓是正比電阻的，你由1變到2，你的電阻變?yōu)樵瓉淼?/10，那么你電壓也要變?cè)瓉淼?/10。變成1.6伏，但它不能取到1.6伏，為什么呢？因?yàn)槟愕慕M織不可能無窮大，那它就是1.6～2之間那只能是1.9伏了。

通過對(duì)于這個(gè)題的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，借助常規(guī)解法往往需要分析多個(gè)變量，而利用極限思想，則是將某一個(gè)數(shù)據(jù)推導(dǎo)極端值以后，便可進(jìn)行運(yùn)算，因而能夠快速得出數(shù)據(jù)，在考試的過程中節(jié)約了大量的解題時(shí)間。

二、針對(duì)極限思想在物理極值求解中合理應(yīng)用的分析

極限思想在高中物理解題的過程中具有著很廣泛的應(yīng)用空間，而且應(yīng)用極限思想實(shí)際上是將數(shù)學(xué)問題和物理問題的分析融為一體，在學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行觀察探究的過程中，能夠提高學(xué)生的多元化智力發(fā)展水平。借助極限思想，我們能夠找到物理某些變量之中所存在的函數(shù)變化關(guān)系。極限思想則是在一個(gè)變化的函數(shù)之中，依據(jù)其最大值或最小值，而找出某些物理量所處的極限狀態(tài)。

我們要知道一個(gè)無窮大的東西加上意義它還是無窮大，例如AD是一個(gè)輕質(zhì)杠桿，O是支點(diǎn)，左右兩邊放了體積相等的實(shí)心銅球和鐵球，我們知道銅的密度大于鐵，所以銅的重力肯定是大于鐵球重力的，那么杠桿的水平的位置平衡說明什么，說明這個(gè)銅的力臂小于鐵的力臂，那么現(xiàn)在把兩個(gè)球分別遠(yuǎn)離O點(diǎn)向外移動(dòng)向上的距離，沒有脫離杠桿，那么問哪一段會(huì)下降，如果我們做嚴(yán)格的梳理分析的話呢，相對(duì)花的時(shí)間會(huì)比較長，當(dāng)然也能做出來，但是如果我們用極限的方法去思考，那么這個(gè)題會(huì)變得非常簡(jiǎn)單，題目并沒有告訴我們它向外移動(dòng)了相同的距離，這個(gè)距離是多少，那如果這個(gè)距離是趨向于無窮大的，那么這個(gè)時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)銅和鐵的力臂近似相等了，因?yàn)槿绻腖等于無窮大的話呢，剛開始這個(gè)差量與最后的那個(gè)力臂的長短相比較幾乎可以忽略不計(jì)，那么兩個(gè)力臂相等，那么重的那個(gè)肯定會(huì)往下落。所以結(jié)果就G銅L銅>G鐵L鐵，那么最后結(jié)果肯定是銅的一端會(huì)下降。

結(jié)束語：

新課程改革以后，各種教學(xué)的創(chuàng)新不斷的豐富著我們的視野，在高中階段作為教師要利用多元化的教學(xué)思想幫助學(xué)生來解決問題。在高中物理學(xué)習(xí)的過程中，我們必須要讓學(xué)生能夠掌握解決問題的最優(yōu)化辦法，極限思想的利用是幫助學(xué)生緩解學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的有效方法。作為教師需要充分意識(shí)到物理和數(shù)學(xué)是兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的學(xué)科，數(shù)學(xué)極限思想的運(yùn)用實(shí)際上是化簡(jiǎn)物理中變量問題的最簡(jiǎn)化辦法，因此要通過對(duì)習(xí)題的精煉來提高學(xué)生對(duì)極限思想的運(yùn)用，以此形成學(xué)生的個(gè)性化能力。

參考文獻(xiàn)：

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