极限思维法在高中物理解题中的有效运用

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高中物理解题中极限思想的应用

高中物理解题中极限思想的应用

高中物理解题中极限思想的应用ʏ佟魁星同学们在面对一些不能直接进行验证或实验的物理题目时,可以用极限思想梳理题目中的物理规律和物理意义,分析物理定律的适用条件㊂极限思想运用的要点是在分析的过程中将某个物理量可能发生的变化推到最大㊁最小或临界值,根据物理量和其他变量的合理关系分析假设是否准确,下面举例分析㊂一㊁运用极限法寻找思维突破口 图1例1 如图1所示,质量m =50k g 的直杆竖直放在水平面上,直杆和地面间的动摩擦力因数μ=0.3㊂将一根绳索一段固定在地面上,另一端拉住直杆上部,保持两者之间的夹角θ=30ʎ㊂设水平力F 作用于杆上,杆长为L ,力F 距离地面h 1=25L ,要保证杆子不滑倒,则F 的最大值为多少?(取g =10m /s2)解析:面对这样的问题,很多同学找不到解题的切入点,无从下手㊂而运用极限法能轻松地找到思维突破口㊂在分析直杆不滑倒这一条件时,应该从两方面考虑,一是直杆和地面的静摩擦力处在极限状态,二是h 和力的大小之间的关系㊂直杆的受力情况如图1所示,根据平衡条件可知,F -T s i n θ-f =0,N -T c o s θ-m g =0,F (L -h )-fL =0㊂根据以上三式可知,当水平力F 增大时,摩擦力f 也会随之增大,而当f 增大到等于最大静摩擦力时,直杆就会滑倒,此时摩擦力f m a x =μN ,解得F m a x =m g L t a n θt a n θμ(L -h )-h ㊂当t a n θμ(L -h )-h []无限接近于0,即h 0=0.66L 时,h 就无法对F 形成限制㊂当h 1=25L <h 0时,解得F m a x =382.5N ㊂二㊁运用极限法提高解题效率例2 如图2所示,某滑轮装置处于平衡状态,此时如果将A C 换成一条长绳,让C 移到C ',A B 保持竖直,滑轮仍旧处于平衡状 图2态,那么A C '绳受到的力T 和A B 杆受到的压力N 同之前相比有什么样的变化?解析:用常规解法求解这道题时,需要先考虑以点A 为分析对象,综合考虑点A 受到的A C 绳的拉力T '㊁A B 杆的支撑力N '和A D 绳的拉力T 0共三个力的作用时处于平衡状态,列出方程,求出T '和N '的大小,再运用牛顿第三定律得出T 和N 的大小,然后分析T 和N 大小之间的关系㊂不仅过程烦琐,而且计算麻烦,稍不注意还有可能出现计算错误,影响正确判断㊂而运用极限法求解,不用设立方程,只要考虑极限状态下T 和N 的大小就可以㊂设A C 绳和水平面间的夹角为θ,当θ无限趋近于0时,N =0,T =G ;当θ=90ʎ时,N 增大,T =N 也会增大㊂所以当θ减小时,T 和N 都会减小㊂三㊁运用极限法精确分析物理过程 图3例3 如图3所示,质量为m 的木块叠放在质量为m 0的木板上,两者之间的动摩擦因数为θ1,木板和地面之间的动摩擦因数为θ2,在木板上施加一个水平外力F ,当F 为多大时,可以从木块下方将木板顺利抽走?解析:运用常规法求解本题,要综合考虑木块和木板的运动状态,以及二者在运动中的状态变化㊂而运用极限法只需分析出木块㊁木板所对应的极限状态和最大加速度㊁最大静摩擦力㊂能从木块下方顺利将木板抽走的临界状态是木板和木块之间的摩擦力为最大静摩擦力f m a x ,这时两者共同运动的最大加速度a m a x =f m a x m =μ1m g m =μ1g ,由牛顿第二定律得F 0-μ㊃2(m +m 0)g =(m 0+m )a m a x ,解得F 0=(m 0+m )(μ1+μ2)g ㊂因此当F >F 0时,可以将木板从木块下顺利抽走,即F >(m 0+m )(μ1+μ2)g ㊂作者单位:辽宁省大连市第二十四中学33基础物理 尝试创新 自主招生 2020年6月。

极限思维法在高中物理解题中的应用

极限思维法在高中物理解题中的应用

极限思维法在高中物理解题中的应用作者:梁洪亮来源:《理科考试研究·高中》2014年第01期1.运用极限思维法寻找解题突破口例1 如图1所示,一质量为m的物体过绳PQ通过一定滑轮与图1 小车通过细绳将物体向上提升一辆车相连,假定绳子的P端连接小车,Q端连接物体,绳本身没有伸缩性,绳和定滑轮的尺寸和质量不计并且忽略滑轮与绳子之间的摩擦力.运动开始时,车在左侧滑轮外边缘的正下方的A点,绳PQ绷紧但无作用力,其中AB间距离和左侧绳长均为H,开始运动后,汽车向左加速运动,沿水平方向由A点运动到B点后继续驶向C点.假设小车经过B点时的速度为υb,试求小车在由A点向B点运动的过程中,绳端Q的拉力对物体所做功的大小.运用动能定理的解题思路,通过动能定理求出绳Q端的拉力对物体做的功,关键在于是否能够正确求出小车到B点时,物体所具有的即时速度υtb.这种解题方式往往会让学生犯下υtb=υb的主观错误.极限思维法的解题思路,据图可得,绳P端的速度υ的大小和方向随着小车的行驶,不断地发生变化,据此可以用极限思维方法分析题目.在A点时,θ=90°,绳速υ=0,当小车由C点驶向无穷远处时,θ=0°,此时绳子和车速趋近于相同.因此,在小车由A点驶过B、C继续驶向无穷远处的整个过程中,绳P端的速度呈现出递增的变化,处于两个极限位置的绳P端和小车速度关系:在A点,υ=V车cos90°=0,在无穷远处,υ=V车cos180°=V车,所以在B点应用υ=υbcosθ,由于θ=45°,可以准确的得到小车行驶到B点时物体的速度vt.至此,可以简单地作出答案.2.运用极限思维法探求解途径图2 两相同的小球从两斜面顶端同时滑下例2 如图2所示高度相同的两光滑斜面甲、乙,具有相同的总长度,但是乙斜面是由两部分连接组成的.假设现从甲乙两斜面的顶端同时释放两个完全相同的小球,不计接触面摩擦和能量损失,试求哪个斜面的小球能够先到达底端?常规解题思路对于甲斜面来说,小球的运动过程是一个简单的匀加速过程.所以,求小球运动到斜面底端的时间就以直接利用运动学公式.L=12at2m因为a=gsina=ghL,所以t=2La=2LghL=2L2gh.极限思维法的解题思路,对于乙斜面来说:显然不可以用简图3 乙斜面中小球通过思维法推论的极限状态单的运动学公式解决问题,但是可以根据极限思维法分析解决.对乙斜面上两部分边线进行极限假设,斜面上的两段线所成的角变化范围从90°变化到180°,当夹角变化成180°时,即成为甲斜面现在所呈现的状态,如图3所示,此时所呈现的状态为夹角为90°时的乙斜面状态.此时小球的运动的时间分为两部分,AB段的自由落体运动,和BC段的匀速运动,其运动时间为沿AB段到达B点时小球的速度v=2gh,沿BC段小球的运动时间t2=L-h2gh.在图3所示的乙斜面上,小球所运动的总时间t乙′=t1+t2,因为L>h 所以t甲>t乙′.根据上述可知,图2中显示的乙斜面的角度是在图1所示斜面和图3所示斜面的夹角之间(即在~之间),因此,三种斜面的小球落底时间长短关系为t甲>t乙>t乙′3.运用极限思维方法提高解题效率图4例3 图4所示装置正处于平衡状态.假设现在把绳子AC换成绳子AC′,其中AC′的长度大于AC,AB杆保持竖直状态不变,此时这个装置仍能够保持平衡状态,现比较原来装置中绳子AC的张力和杆AB所受的压力与改变后绳子AC'所受张力T和杆AB所受压力N相比较,改变后的张力T和压力N的变化情况为().A.T增大,N减少B.T、N均增大C.T减小,N增大D.T、N均减小改变绳AC的长度,同时仍保持装置处于平衡状态,杆AB与地面用铰链连接.常规求解思路如图所示,假设绳AC与水平方向的夹角为θ,绳AC中的点A受到AB杆的支持力N'、AC 绳的拉力T'以及AD绳的拉力三个力作用而处于平衡状态,绳AD所受的拉力大小等于G.根据平衡条件,在A点处可建立方程如下:水平方向G-T′cosθ=0,竖直方向N′-T′sinθ=0,根据作用力和反作用力可得T=-T-N′=-N.由以上公式可以解得T=G/cosθN=Gtgθ.由所得的结果可以看出,随着θ的减小,绳子所受张力N和杆AB所受的压力均减小,故答案选D.极限思维法的解题思路:根据极限思维法可以推断其两种极限状态,当θ=0°(即C′点趋近于无穷远处)时,张力N=0,支持力T=G,当θ=90°(即B点与C点重合)时,张力N趋近于无穷大,支持力T=N也趋近于无穷大,故当θ减小时,当绳AC′变长时,张力N和支持力T均减小.除此之外,极限思维法还可以对高中物理题目进行快速有效地结果检验,快速准确的发现题目中的错误所在,使得学生做题时节约大量的时间.4.结论根据以上例题可以看出,极限思维方法与常规思维方法相比,极限思维法可以明显的将高中的物理题目由繁化简,由难化易.大大的提高解题的准确率,并且节约大量的时间,最重要的是极限思维法的应用可以开拓学生的创新思维,利用全新的路径寻找解题方法.综上所述,极限思维方法对高中物理的学习有很大的帮助.。

极限思维法在高中物理解题中的有效应用

极限思维法在高中物理解题中的有效应用

2020年第34期总第491期数理化解题研究00 =3.显现“核心素养”角度四种解法所显现的核心素养分析比较如表3所示.表3解法物理观念素养科学思维素养解法一运动观、相互作用观模型建构、科学推理解法二运动观、相互作用观模型建构、科学推理解法三运动观、相互作用观模型建构、科学推理、科学方法解法四运动观、能量观模型建构、科学推理、科学方法新的课程标准强调学生物理观念、科学思维、科学探 究和科学态度与责任等核心素养的形成,试题在物理观 念和科学思维两大素养上体现得淋漓尽致,具体表现在 四种解法上分析如下:物理观念素养方面,解法一、解法二和解法三都是建 立在运动观及相互作用观角度分析解决问题的,解法一 的牛顿运动定律的运用求解属经典的动力学问题,解法 二和解法三的动量定理法本质上是力对时间的积累效 果,它们均与新课程标准中核心素养之物理观念素养相 呼应,解法四则从功能角度入手,体现了对核心素养中的 能量观达成的考查.科学思维素养方面,试题中的双金属棒在磁场中单 独切割磁感线时相当于电源,这便是模型建构的关键所 在,通过整合电磁感应规律、欧姆定律、安培力算法、牛顿 运动定律、动量定理和动能定理等知识科学的推理出究 竟需要几块有界磁场,这便是科学推理的显现,其中微元 法、积分法的灵活运用彰显出科学方法的考查.课程标准走过了由双基目标一一三维目标一一核心素养的发展历程,其核心理念渐趋成熟,为打造一 “全面 发展的人”而不懈努力,当然,作为肩负着“高中生学业水 平评价和为高校选拔优质生源”双重任务的高考也一直 与时俱进,呼应着课程标准不断发展的核心理念,2018天 津高考物理压轴题就以其“基于知识、立于能力、显现素 养”的特色出色的完成了对高中生学业水平评价和为高 校选拔优质生源的双重任务,实则是一道集知识、能力和核心素养考查于一体的妙题,让人拍手叫好.参考文献:[1 ]2018天津高考物理试题.[ 责任编辑: 李 璟 ]极限思维法在高中物理解题中的有效应用许奇龙(浙江省龙游县第二高级中学324400)摘 要:在高中物理解题方法中,极限思维法是一种较为常用且经常能够达到出人意料的效果的思维方法和解题方式,在物理解题过程中有着较为广泛的应用.教师如果能够使得高中生在物理解题过程中有意识地使用极限思维法来对问题进行分析和探索,往往能够达到意料之外的效果,有效提升解题效率.本文就“攻 克解题难点”、“探寻解题方向”、“提升解题效率”三个方面进行阐述.关键词:高中物理;极限思维;解题技巧中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008 -0333(2020)34 -0075 -02一、运用极限思维法攻克解题难点例]现有一辆小推车,利用一根穿过定滑轮的绳索来搬运物体,将物体从低处移动到高处,如图1所示,现 将绳索记为PQ ,物体质量记为m.已知绳索PQ 的P 端固 定在小车末尾的挂钩上,而Q 端则与物体接触,固定物体,忽略绳索在拉动物体时的长度变化,同时绳索的质 量、定滑轮的质量和尺寸以及绳索与滑轮之间存在的摩擦都不进行考虑.在初始阶段,小车处于A 点,左侧以及右侧的绳索都已固定且处于竖 直、绷紧状态,记A 点的小车的绳索的长度为在拉升物体 的过程中,小车处于加速状态且向左侧水平运动,从A 点出 发经过B 点向C 点运动.设A点与B 点之间的距离也恰好是〃,且小车经过B 点时的 速度为心,试求:小车由A 点运动到B 点的过程中绳索的拉力对物体所作的功.收稿日期:2020 -09 -05作者简介:许奇龙(1980. 6 -),男,浙江省龙游人,本科,中学高级教师,从事高中物理教学研究.—75—=^»--------------------------------------------数理化解题研究2020年第34期总第491期解析在此题中,学生利用动能定理来对绳索Q端的拉力对物体做的功进行计算的难度并不高,而解题的关键就在于学生能否正确计算出小车由A点运动到B点时,物体所具备的即时速度的大小-而学生在解题过程中经常性会出现以下两种错误的解题过程和解题结果,即,耳二H B,即H tcos O根据图1可以得出绳索的速度u从A点运动到B点再向C点运动的过程中,绳索的速度u会随着角度O发生变化而出现相应的变化,因此在对小车由A点运动到B 点所具有的即时速度大小u t的思考过程中,就可以从B 点向外推到两个理想性极限值来进行考察和推断•在A 点时,O-90°,绳索的速度u-0,而当小车运动到无限远时,可以认为O-0°,而此时的绳索的速度则逐渐由A点的速度u-0增大到和小车速度一致•那么就可以认为从A点开始运动到无穷远处的过程中的绳索速度的改变规律是满足关系u-u车cos90°-0的.进行验证:在A处‘u-u车cos90°-0;在无穷远处,u-u车cos90°-u车,故成立.因此,就可以在B点应用关系式u-u B cos O.而由于u t-u,就可以推出小车在到达B点时相应的物体的速度为u t.而在得出小车由A点运动到B点时,物体所具备的即时速度的大小u t后,本题的突破口就已经找到,难点就已经解决了,绳索的拉力对物体所做的功的大小的计算自然也就迎刃而解了•以质量为m的物体作为研究对象,根据动能定理就可得出:w F-mg(近-1)H-1m伉-0u t-u B cos45°可得出肌-4—V r+(J2-1)mgH即绳索的拉力对物体所做的功W F-;mH B+(J2-1)mgH.二、运用极限思维法探求解题方向例2现有两个高度相同的光滑斜面,记为甲、乙•斜面乙和斜面甲是总长度一致,但是斜面乙是由两部分拼接而成的,如图2所示.现有两个完全相同的小球,将它们分别从两个斜面的顶端释放,小球与接触处的能量损失忽略不计,问:斜面甲和斜面乙上释放的小球哪一个会先到达底端解析首先设斜面甲的长度为厶斜面乙长度与甲相等,因此也为L.对斜面甲来说,小球运动到斜面底端所花费的时间直接用运动学公式就可以求得,L-2a t甲hT a-g s in a-g l2L丿2g h图2O\°\h A hk・・t甲对斜面乙来说,由于题干信息不足,因此无法利用常规方法直接求得小球运动到底端的时间•在这里,就可以利用极限思维法进行思考和分析•从斜面乙的两部分所成夹角的连续性变化出发,可以得到夹角的变化范围为90°-180°,那么斜面甲就可以视为是斜面乙的理想极限值,即180°.继续外推斜面乙到另一个理想极限值90°,如图3所示‘在90°斜面的情况下小球运用到底部所花费的时间就可以分为两部分来进行计算,即AB段以及BC段.在AB段,小球做自由落体运动‘运动时间为t1-2hg在BC段的小球以速度u-2gh作匀速直线运动,那么运动时间t2可以表示为t2-厶土22顾因此小球运动的总时间t乙'为-t1+t2-2h L-h丿2g hL+h丿2g ht乙g因为L>h,所以t甲>t乙'.又因为在图2中斜面乙的折角为90°-180°,因此小球沿斜面乙滑行的时间t乙满足t甲>t乙>t乙'•故斜面乙上的小球先滑到底端.总而言之,面对物理题时,学生可以尝试利用极限思维方法来进行解题,极限思维法能够有效地攻克解题难点,帮助学生快速找到解题方向•同时,极限思维法能够做到另辟蹊径,化繁为简,化难为易,其特殊性也使得学生在解题时的解题效率能够得到极大的提升.参考文献:[1]冯翠萍.极限思维法在高中物理教学解题中的应用分析[J].当代教研论丛,2019(11):84.[2]牛继发.试论极限思维在高中物理解题中的有效应用[J].学周刊,2018(13):101-102.[3]潘如黛.极限思维法在高中物理解题中的应用[J].课程教育研究,2017(52):82-83.[责任编辑:李璟]—76—。

极限思维法在高中物理解题中的有效运用

极限思维法在高中物理解题中的有效运用

极限思维法在高中物理解题中的有效运用摘要:高中生解物理题时往往采取多种解决方法,在高中涉及到的多种解题方法中,极限思维法是一种相对其他解决方法而言较为简单便捷的方法。

因此,极限思维法被较为广泛地运用于高中物理解题方法中。

如果能够将极限思维法有效地运用于分析高中物理题目,就能绕开普遍思维,另辟捷径,从而将难题简化,快速准确地解决物理题目。

本文将通过举例说明极限思维法在高中物理解题中的运用。

关键词:极限思维法高中物理题解题思路所谓“极限思维”就是在遇到难题的时候,从所遇问题的极端角度出发思考问题,对所遇问题假设特殊的情况加以解决。

著名的物理学家伽利略也曾通过极限思维法推翻了亚里士多德的物理力学观点思想。

一、极限思维法能突破解题思路比如:一辆小车在经过一根跨过定滑轮的绳PQ,提升了井中的质量为m的物体(如图1所示),绳的P端拴在车后的挂钩之上,Q端拴在物体上,那么如果设绳的长度不变,绳的质量、定滑轮的质量以及尺寸滑轮上的摩擦都将其忽略不计。

开始时,车在A点,左右两边的绳子都已拉紧,并且是保持竖直的,左侧的绳子长度为H,拉伸时,小车的速度开始加速然后向左移动,并且保持水平从A经B移向C。

如果设置A到B的距离也为H,那么车子在经过B点时候的速度为VB,那么求车子在由A移向B的过程中,绳子的起始顶端的拉力对物体所做的功。

学生解答这道题时,由于往常解题思路的限制,难免出现两种错误的计算结果。

但是其实想要解决这道题并不难,是运用了动能定理求得了绳子Q端的拉力对物体所做的功,因此要解决这个题目的关键所在就是能否可以经过计算正确地得出车子到达B点的时候,物体所表现的即时速度的多少Vt。

学生答题时的情况:也就是Vt=VB,之后Vt=。

而我们正确的计算方法是经过图1我们可以知道,绳子的速度V是在从A点经B点往C点的整个过程中,随着θ角而变,因此我们可以从B点的向外推到两个极端数值进行考察。

在A点时θ=90°,绳子的运动速度V=0,而当小车开向无穷大的距离时,θ=0°,那么此时绳子的速度是组建的从A点增加到等于车速,由此在从A的无穷大的区间绳子移动速度在持续加大的变化规律则应满足关系:V=V车, cos90°=0。

极限思维在高中物理解题中的思考研究

极限思维在高中物理解题中的思考研究

极限思维在高中物理解题中的思考研究一、极限思维的概念和特点极限思维是指在特定条件下,对于一个问题、一个事物或一个过程,在一定范围内所能达到的最高境界或最大程度的思维方式。

它具有开放性、创新性和超越性的特点,能够拓展思维的边界,超越传统模式的思考。

在物理解题中,极限思维可以帮助学生超越表面的问题,深入思考问题的本质,找到解题的关键。

二、极限思维在高中物理解题中的应用1. 深入思考问题本质在解答物理问题时,很多时候学生容易卡在表面问题上,只是机械式地套用公式和计算,而忽略了问题背后的本质。

极限思维可以帮助学生从更深层次上理解问题,找到问题的关键点。

比如在动力学问题中,不仅仅局限于求速度和加速度,而是思考物体的运动状态、受力情况等更本质的问题,从而得到更准确的解答。

2. 推动解决问题的创新方法在学习物理的过程中,很多问题都有固定的解题模式,但是通过极限思维可以启发学生寻找更加创新的解决方法。

比如在电磁学中,通过极限思维可以帮助学生利用磁场的特性,推导出更直观的解题方法,而不是死记公式和套用模式。

3. 拓展解题的思维边界极限思维具有拓展思维边界的特点,它可以帮助学生突破传统的思考模式,尝试不同的解题思路。

在高中物理解题中,很多时候问题并不是那么直接,需要学生具有灵活的思维方式,通过极限思维可以帮助学生跳出固有的框架,找到更多解题的可能性。

三、极限思维在高中物理教学中的应用策略1. 注重培养学生的思维能力和创新意识在教学中应该注重培养学生的思维能力,鼓励他们尝试不同的思考方式,培养创新意识。

教师可以在课堂上提出一些具有挑战性的物理问题,引导学生通过极限思维去思考,从而拓展他们的思维边界。

2. 引导学生对问题进行深入的思考在学习物理知识的过程中,教师应该引导学生对问题进行深入的思考,不断地追问问题的本质,帮助学生形成更加扎实的知识结构。

通过这种方式,学生可以更好地应用极限思维解决物理问题。

3. 提供多样化的解题方法和思路教师在教学中应该提供多样化的解题方法和思路,引导学生尝试不同的解题方式。

试论极限思维在高中物理解题中的有效应用

试论极限思维在高中物理解题中的有效应用

《文化政策法规》复习材料《文化政策与法规》课程期末复习相关资料一、填空:1.文化立法工作最早进行保护的是文学艺术方面。

《安妮法》(又称《安妮女王法令》),是世界上第一部现代意义上的版权法,1709年提出,1710年以英国女王安妮的名义颁布生效。

该法案主要规定了版权时间问题,还规定了登记注册、缴纳样本和侵权惩罚的内容。

2. 《伯尔尼公约》,全称为《保护文学艺术作品的伯尔尼公约》,是世界上第一个保护文学、艺术和科学作品的国际公约。

3.《世界版权公约》 (Universal Copyright Convention) 1947年由联合国教育、科学及文化组织主持准备,1952年在日内瓦缔结,1955年生效。

4.《保护表演者、音像制品制作者和广播组织罗马公约》简称《罗马公约》。

1961年10月26日,由国际劳工组织与世界知识产权组织及联合国教育、科学及文化组织共同发起,在罗马缔结了本公约。

公约于1964年5月18日生效。

5.《保护世界自然和文化遗产公约》。

联合国教科文组织于1972年11月16日在巴黎通过的一个国际公约。

该《公约》提出对具有突出的普遍价值的文化和自然遗产进行特别保护,因为这些文化和自然遗产对全世界人民都具有重要意义。

6.《保护非物质文化遗产公约》。

联合国教育、科学及文化组织(以下简称教科文组织)大会于2003年9月29日在巴黎举行的第32 届会议,于2003年10月17日通过本公约。

7.我国现行文化法律制度有:(1)文物保护法津制度;(2)著作权法律制度;(3)出版管理法律制度;(4)电影管理法律制度;(5)广播电视管理法律制度;(6)互联网文化管理法律制度;(7)文化市场管理法律制度;(8)非物质文化遗产保护法律等八个方面8.我们文艺的根本方针是为人民服务、为社会主义服务,它体现了社会主义文艺的根本性质,指出了社会主义文艺的根本方向。

9.新时期提出的“二为”方向对我党以前的文艺方针进行了两方面重大调整:一是对文艺服务的对象作了重大调整,服务对象更加广泛了;二是对文艺和政治的关系作了重大调整,文艺发展的空间更广阔了。

极限思维在高中物理解题中的思考研究

极限思维在高中物理解题中的思考研究

极限思维在高中物理解题中的思考研究极限思维是一种超越常规思维的思考方式,它是通过跳出固有思维模式,寻找问题的潜在解决途径。

在高中物理解题中,运用极限思维可以帮助学生突破难题,提高解题能力。

本文将探讨极限思维在高中物理解题中的思考研究。

极限思维能够帮助学生找到问题的关键点。

在高中物理解题中,常常会遇到一些复杂的问题,需要从多个角度入手进行分析。

而利用极限思维,可以找到问题的关键点,快速找到解题思路。

在求解复杂力学问题时,可以将问题简化为小问题,通过极限思维解决。

这样不仅可以减少解题的复杂度,还能够更清晰地理解问题本质。

极限思维可以帮助学生发现问题之间的联系。

物理学中,往往存在着不同领域之间的联系,通过极限思维,可以将不同领域的知识相互结合,解决问题。

在求解电磁场问题时,可以将电场与磁场结合,通过对它们的相互影响的极限思考,找到解决问题的办法。

这样不仅可以拓宽解题思路,还可以加深对物理学的整体理解。

极限思维可以帮助学生培养创新能力。

在高中物理解题中,常常需要学生自己发现解题的方法和思路。

利用极限思维,学生可以跳出固有思维模式,从不同的角度思考问题,培养出创新的思维方式。

这种创新能力不仅在物理学习中有用,也有助于学生在其他学科中的解题与创新。

极限思维在高中物理解题中发挥着重要的作用。

它能够帮助学生找到问题的关键点,发现问题之间的联系,拓展问题的解法,培养学生的创新能力。

在高中物理教学中,应该引导学生运用极限思维解题,提高解题能力,培养学生的科学思维能力。

极限思维法在高中物理解题中的应用

极限思维法在高中物理解题中的应用

极限思维法在高中物理解题中的应用ʏ林兴贵高中物理因具有复杂㊁抽象㊁零碎等特点,所以要求同学们在学习时应具备较强的空间思维能力和逻辑思维能力,能准确找出事物之间的各种关系,选取合适的公式和规律,并联想和结合生活中的实际问题完成问题的解答,促进思维的发展㊂下面仅以极限思维法在高中物理解题中的应用为例进行分析探究㊂一㊁极限思维法的介绍1.极限思维法的含义㊂极限思维法指的是在一定的范围中,找到两种变量之间或是单调上升或是单调下降的函数关系,通过画出函数图像,观察达到极限的时刻,将抽象的问题变得具体化的解题方法㊂2.运用极限思维法的好处㊂运用常规思路进行解题时,同学们很容易受到定式思维的影响,没办法找到解题的突破口,甚至还会出现在完成一道题目的解答后检查时又将原本正确的答案改成错误的情况㊂若能运用极限思维法,对题目和结果进行逆向推理,则可以更好地了解出题人的意图,快速找到解题的突破口,顺利解答问题,还能为其他试题的分析节省时间㊂二㊁极限思维法在高中物理中的运用1.分析临界状态问题㊂某一物理现象转化为另一物理现象的转折状态叫临界状态,临界状态可理解为 恰好出现 或 恰好不出现 的交界状态㊂处理临界问题的关键是要详细分析物理过程,根据条件变化或状态变化,采用极限思维寻找临界点或临界条件㊂图1例如,如图1所示,光滑圆球恰好放在木块的圆弧槽中,它与圆弧槽左边的接触点为A ,圆弧槽的半径为R ,且O A 与水平线成α角㊂通过实验知道:当木块的加速度过大时,圆球可以从圆弧槽中滚出㊂圆球的质量为m ,木块的质量为M ,各种摩擦及绳和滑轮的质量不计,则木块向右的加速度最小为多大时圆球才能离开圆弧槽?解:采用极限思维将问题推向两个极端㊂(1)当a 较小时,圆球受到重力和支持力,支持力的作用点是最底端;(2)当a 足够大时,支持力的作用点移到A 点,圆球即将离开圆弧槽,此状态为临界状态㊂图2分析小球的受力情况,如图2所示㊂由牛顿第二定律得N s i n α=m g ,N c o s α=m a ,显然,当木块向右的加速度a >gt a n θ时,圆球离开圆弧槽㊂2.理解变速运动中的速度和加速度的概念㊂在高中物理中,平均速度的定义式是v =ΔxΔt,表示物体在时间间隔Δt 内的平均运动快慢程度;平均加速度的定义式是a =ΔvΔt ,表示物体在时间间隔Δt 内的平均运动速度快慢程度㊂当采用极限思维法将时间间隔Δt推至无限小时,ΔxΔt 就表示物体在时刻t 的瞬时速度,ΔvΔt 就表示物体在时刻t 的瞬时加速度㊂结束语:运用极限思维法能够把复杂的题目变得简便易解,节约解题时间,提升解题效率㊂经过不断的思维训练,同学们能够在传统的学习方法中开拓出新的思路,进而形成一套最适合自己的学习方法,最终在学习上达到事半功倍的效果㊂所以,同学们在学习高中物理时,一定要注意各种方法的提炼和应用㊂作者单位:重庆市万州第一中学73基础物理 障碍分析 自主招生 2020年6月。

极限思维法在高中物理解题中的应用

极限思维法在高中物理解题中的应用

极限思维法在高中物理解题中的应用作者:王钰来源:《中学生数理化·学习研究》2017年第06期利用极限思维法进行物理解题,能够通过直观形式引导我们进行正确解题,节省推导公式、计算公式的时间,化难为易,提高解题效率,提高我们对物理解题的自信心。

一、极限思维法在物理解题中的应用将极限思维方法应用在解题路径寻求上,就是将问题中的极限化转成与问题有关的解题过程。

图1例1如图1,假设A斜面与B斜面的高度相同,A、B两个斜面的总长度也相同,如果两个质量、大小、材质相同的小球同时从两个斜面顶端滑下,问:哪一个小球先到达斜面底部?解析:因为L=12at2,a=gsinα=g·h[]L,所以t=2L[]a=2L[]2gh。

利用极限思维方法对该题进行分析,则假设∠β=90°,则小球自由下落高度h获得的速度v=2gh,需要的时间t1=2h2gh,沿小球运动的时间t2=L-h[]2gh,所以小球在B斜面上运动的时间为t1+t2=L+h2gh。

因为L>h,所以A斜面上小球的运动时间大于B斜面上小球的运动时间,所以B斜面上的小球先到斜面底部。

二、极限思维法在定量计算与定性检测题型中的应用高中物理本身具有严密的逻辑性与复杂性,在问题解答过程中通常会应用到定式思维,但也正因此同学们常常会受到定式思维的约束影响,对题意理解出现偏差,最终导致解题出错。

将极限思维法应用到解决物理问题中,最大的优势在于节省公式推导与计算时间,以更简捷的方式进行解题,以提高解题效率,避免出现解题错误。

物理解题中利用极限思维方法其实用性、科学性以及应用性较强。

三、应用极限思维法进行检验在物理解题过程中还可以将极限思维法应用于解题结果的检验中,运用逆向思維与极限思想将物理量间相互关系的可能性推向极限,进而判断其合理性。

例2升降机中有一个物体,当升降机以a=5[]4g的加速度匀减速上升时,物体对底板的压力为多少?解析:以该升降机中物体为研究对象,物体受到向下的重力为mg,底板对物体向上的支持力为N,根据已知条件物体的运动状态为向上做匀减速运动,加速度方向向下。

极限思维在高中物理解题中的有效应用探讨

极限思维在高中物理解题中的有效应用探讨

极限思维在高中物理解题中的有效应用探讨摘要:在高中物理教学过程中,高中物理的难度性和复杂性增加了学生物理学习的负担,使得学生在物理学习过程中找不到科学的学习方法,从而影响了物理学习的发展。

在高中物理教学中,利用极限思维不仅可以帮学生打开解题思路,而且还能增强学生的解题效率和思维能力,对于学生物理学习的提高有着重要的意义。

现如今的物理教学中,极限思维已经成为一种普遍的教学方法。

本文对极限思维在高中物理解题中的应用进行了探讨,供同行参考。

关键词:极限思维;高中物理;物理教学极限思维法也叫极点思维法,极限思维的主要定义是指两个量在某一个空间领域的变化关系,这种关系或是单调上升或是单调下降的函数关系,连续改变其中的量,使得某空间领域变化在一定的区间内达到极点或是极限,应用这种思维解物理题的方法就叫极限思维法。

极限思维法对于高中物理教学有着重要的意义。

因此,要想促进高中物理教学的发展,促进学生解物理题能力的提升,就要不断地优化极限思维法,增强极限思维法在高中物理教学中的应用。

一、极限思维在高中物理解题中的重要性极限思维在高中物理解题中具有重要的应用价值。

极限思维通过科学、创新、逻辑性强的思维模式及解题方法,这种思维可将事物的变化限定在两个极端中,无论什么空间什么事物,都可以这样设置,从而分析出事物在变化过程中从一端到另一端之间存在的发展规律,并找到解决问题的途径。

极限思维应用于高中物理解题中,化复杂为简单,使得物理的解题分析层次分明、逻辑严谨,学生在解答的过程中从极端化的思路出发,不仅可以极大的增加学生对题目信息和解题方法的了解,同时也精简了解题步骤和解题时间。

总的来说,极限思维对于学生学习成绩的提高和学习方法的优化具有极大的帮助,极限思维在高中物理的学习中得到了学生们的一致认可,不仅提高了成绩,还促进了学生的全面发展。

二、极限思维在高中物理中的体现高中学生都知道,应用物理公式解题,可以提升他们的推理能力,可以快速而正确地解析习题,可见物理公式的重要性。

极限思维在高中物理解题中的思考研究

极限思维在高中物理解题中的思考研究

极限思维在高中物理解题中的思考研究极限思维是一种通常用于解决复杂问题的创新思维方式,它常常突破传统思维模式,采用超越常规的方式去思考解决问题的方法。

在高中物理教学中,利用极限思维可以帮助学生找到问题的本质,从而更好地理解物理知识,提高解题能力。

在本文中,将从以下三个方面探讨如何在高中物理解题中运用极限思维。

一、利用极限思维去把握问题的关键在物理教学中,许多问题涉及到极限条件下的现象。

在解决这些问题时,学生必须具备较好的数学基础,能够正确应用极限概念和极限运算。

例如,当涉及到一段曲线的切线时,学生需要通过求导或利用极限的方法去描绘曲线的特性。

在这个过程中,学生需要强化自己的计算能力和逻辑推理能力,同时理解这种方法的有效性。

例如,在解决物理难题“一个质点的高度随时间的变化曲线如图1所示,求落地后其速度和位移”的时候,需要学生根据问题的设定,理解到问题的本质是寻找速度和位移。

在这个过程中,学生需要通过直觉和逻辑分析相结合的方法去思考解题的思路,从而运用极限思维的方式去求解问题。

二、拓展思维,运用多种物理概念解析问题由于问题的条件和限制很多时候不同,因此对于物理问题的解答,我们不能拘泥于某一种概念,而需要用多种不同的概念去解析问题。

在解答物理难题时,利用极限思维可以帮助学生拓展思维,创新地应用多种概念解析问题。

例如,当问题涉及到一个物体在水平面上的位移变化时,学生可以先知道物体的加速度等于零的情况下该如何求解问题。

这时,由于物体的加速度等于零,因此其位移将不受重力的影响而与横向位移相关。

学生可以通过应用位移的概念和中心力学的概念去解答问题。

三、把握难点解题技巧,用极限思维辅助解题在解答高中物理问题时,往往会出现难点问题,这些难点问题需要学生充分利用问题的本质和极限思维去思考解决途径。

通过思考解决途径,学生不仅能够发现问题的本质,而且可以方法灵活地解答难点问题。

例如,在物理难题中,当问题涉及一个运动物体与静止物体之间的碰撞时,学生可以利用极限思维在概率和统计的框架内思考解答问题。

极限思维法在高中物理教学解题中的应用分析

极限思维法在高中物理教学解题中的应用分析

极限思维法在高中物理教学解题中的应用分析夏光辉(江苏省丰县中学㊀221700)摘㊀要:极限思维法对学生学习高中物理知识也非常重要ꎬ在高中物理教学中ꎬ教师要注重将极限思维法传授给学生.学生运用极限思维法解决问题能够取得良好的学习效果.文章主要是对极限思维法在高中物理教学中的应用进行分析ꎬ希望能给教育者提供借鉴.关键词:极限思维法ꎻ高中物理ꎻ解题ꎻ应用中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)28-0091-02㊀㊀物理是一门开发学生思维的课程ꎬ解题的思想方法是非常重要的.物理习题中包含着很多物理问题ꎬ学生在解题的过程中应该反映出自己的思维过程ꎬ并灵活运用物理知识.当然ꎬ学生可以运用的解题方法有很多ꎬ极限思维法㊁建模法都是不错的解决方法.教师讲授物理知识要充分考量学生已有的知识点ꎬ学生学习的知识能够推动高中物理课程的实施.无论是教师还是学生ꎬ都应该重视极限学习法对学生学习的帮助ꎬ让它成为学生学习的工具.极限思维法是指在物理问题中ꎬ其中一个变量的取值与极限相近ꎬ可以将这个变量取固定值ꎬ可以是无穷大ꎬ也可以是无穷小ꎬ当因变量与固定值相近时ꎬ这个固定值就成为了极限值.极限法在高中物理解题中比较灵巧ꎬ不仅能够帮助学生节省做题的时间ꎬ还能保证正确率.但是极限思维法也有自己的适用范围ꎬ学生对题目理解不充分ꎬ就很可能误用极限思维法.㊀㊀一㊁极限思维法的概念极限思维法可以应用到很多高中物理题目中ꎬ是对抽象的问题直观解决的一种方法ꎬ它是将复杂的问题简单化ꎬ对题目中的极值进行计算ꎬ当然要包括题目中的变量ꎬ而且物理量是连续单调进行变化的.极限思维法是对题目中的极值进行分析ꎬ是极限性假设ꎬ它对解决问题以及科学研究都有价值.对于高中物理中那些比较艰涩难懂的问题ꎬ学生可以运用极限思维法进行解决.㊀㊀二㊁极限思维法的应用策略1.找到解题突破口学生在刚面对高中物理题目时ꎬ总是不知道该怎样解决ꎬ题干中的数量关系也会让学生感到迷惑ꎬ在经过思考后也不知道哪个数值是题目的突破口ꎬ这时候可以先分析题干中的信息ꎬ然后运用极限思维法解决问题.首先ꎬ学生在不知所措时ꎬ可以先题干中的信息ꎬ从题干中总结出已知条件和数量关系ꎬ对物理变量进行分析ꎬ找到题目中的极限作为解决问题的突破口.2.提高解题效率将极限思维法应用到高中物理解题中ꎬ要充分考量学生对题目的分析以及对极限思维法的应用情况.当学生解决物理问题时ꎬ由于学生的学习能力不同ꎬ他们找到的突破口也就会不一样ꎬ学生根据自己掌握的极限思维法的应用情况ꎬ选择合适的思路解题ꎬ提高解题的效率.如果学生更擅长运用其他解题方法ꎬ那么学生可以将极限思维法作为解题的协助.在运用极限思维法解决高中物理问题时ꎬ要明确极限思维法的解题过程和条件ꎬ明确题目中的极限和变量.学生在解决高中物理问题时ꎬ不能盲目运用这种方法ꎬ要根据题目和运用的知识找到合适的解决思路.在选择题中ꎬ学生也可以运用极限思维法ꎬ提高解决问题的效率.根据题目我们可以看出:物块M正在F的作用下ꎬ处于静止中ꎬ斜面作用于M的静摩擦力方图1向朝哪?在这道题目中ꎬ学生就可以运用极限思维法解决问题.首先对F进行假设:第一种情况ꎬ当F很大时ꎬ物体向上运动ꎬ摩擦力沿斜面向下ꎻ第二种情况ꎬ当F很小时ꎬ物体有下滑的趋向ꎬ这时摩擦力沿斜面向上ꎻ第三种情况ꎬF合适时ꎬ物体不运动ꎬ这时摩擦力为零ꎻ第四种情况ꎬ摩擦力大小等于F.3.验证答案结果极限思维法能够帮助学生提高解题效率ꎬ取得良好的解题效果ꎬ对答案进行验证时也可以运用极限思维法.没有学生在解题的过程中没有运用极限思维法ꎬ那么在检查答案结果的时候就可以运用极限思维法ꎬ保证答案的准确性.这样学生就可以及时发现错误的答案ꎬ提高解题的正确率.㊀㊀三㊁极限思维法的应用案例自动扶梯在商场中是代步工具ꎬ与行人步行相比ꎬ自动扶梯更加便捷.当自动扶梯运行ꎬ人不运动时ꎬ从一楼到二楼需要运用t1ꎻ当自动扶梯不动ꎬ人通过步行爬楼梯ꎬ从一楼到二楼的时间需要t2.如果在自动楼梯运行时ꎬ人从楼梯往上走ꎬ需要浪费多少时间呢?这道题的普通解决方法是计算上楼的平均速度ꎬ将速度加起来ꎬ总速度就是扶梯与人同时运行的速度.由题目可以看出ꎬ时间是由字母表示的ꎬ时间和速度可以是任意值.学生运用极限思维法ꎬ考虑当t1和t2都趋于无穷时ꎬ是符合解题要求的ꎬ这种解题方法就比较简单了.如果t2趋于无穷ꎬ也就是人静止不动时ꎬ就是人不动㊁自动楼梯动的时候ꎬ那么人动自动楼梯动的时间就和图2人不动楼梯动的时间差不多了ꎬ这时候答案应该与t1接近.当t2趋向于无穷时ꎬ答案趋向于t1ꎬ当t1趋向于无穷时ꎬ答案也是一样的.除了计算速度方面的问题ꎬ极限思维法还可以应用在其他高中物理题目中.比如ꎬ在电荷计算的题目中ꎬ假设有电荷分布在圆环上ꎬ该圆环的半径是rꎬ那么ꎬ圆环轴线上离圆心的距离为x的A点的电场强度是多少?高中生解决这个问题还是有难度的ꎬ很难一下就找到问题的突破口ꎬ这时候运用极限思维法就可以提高解决问题的效率ꎬ解决问题就变得非常简单.在极限思维法中ꎬ学生将圆环进行分割ꎬ最终得出电荷ꎬ由于这个图形是圆环ꎬ所以这些电荷就是对称的ꎬ这时候再对电场强度进行计算ꎬ积累求和ꎬ算出最终答案.总之ꎬ学生在面对抽象复杂的问题时ꎬ可以运用极限思维法解题.了解极限思维法的解题步骤和应用突破口ꎬ通过对题目中的要点进行分析ꎬ提高解题效率.文章主要分析了极限思维法应用到物理解题中ꎬ让学生找到清晰的学习思路ꎬ提升学生的学以致用能力ꎬ让学生对知识做到融会贯通.㊀㊀参考文献:[1]冯翠萍.极限思维法在高中物理教学解题中的应用分析[J].当代教研论丛ꎬ2019(11):84.[2]王自华.高中物理解题中极限思维法的应用探究[J].民营科技ꎬ2017(12):40.[责任编辑:李㊀璟]关于斜面问题中物理模型的探究许军楼(江苏省泗洪中学㊀223900)摘㊀要:斜面问题中涉及到众多的物理模型ꎬ例如斜面模型㊁质点模型和连接体模型这些模型是解题突破的基础ꎬ在学习中需要掌握这些模型的原理㊁适用范围和使用方法.本文将深刻挖掘斜面问题中涉及到的模型ꎬ并结合实例具体讲解模型的应用ꎬ与读者交流.关键词:斜面ꎻ模型ꎻ质点ꎻ连接体ꎻ应用中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)28-0092-02㊀㊀斜面问题是高中物理的经典问题ꎬ该类问题涉及的内容较为众多ꎬ例如斜面摩擦㊁能力传递㊁受力运动等ꎬ因此属于综合性极强的问题.一般在处理斜面问题时需要利用大量物理模型ꎬ下面对斜面问题中所涉及的物理模型加以探究.㊀㊀一㊁斜面问题中的物理模型斜面问题中必然涉及到常见的斜面模型ꎬ但实际上除了该模型外还涉及到质点模型ꎬ连接体模型ꎬ若出现滑块碰撞则还会可能涉及到碰撞模型等.1.斜面模型图1斜面模型是斜面问题最为基本的模型ꎬ常见的情形是物体在粗糙的斜面上自由下滑.如图1所示ꎬ斜面上的物块受到自身的重力mgꎬ动摩擦力f㊁斜面对其支持力FNꎬ通过受力分析可知其中的FN=mgcosθꎬf=μFN=μmgcosθ.若当物体沿着斜面匀速下滑时ꎬ斜面方向受力平衡ꎬ则mgsinθ=μmgcosθꎬ即μ=tanθꎬ因此物质在斜面上自由运动的性质只由摩擦系数μ和斜面的倾角来决定ꎬ具体如下:。

极限思维在高中物理解题中的应用

极限思维在高中物理解题中的应用

极限思维在高中物理解题中的应用极限思维又称作极点思维.运用极限思维解题的特点,就是定位好题干及其两端,采用假设法将复杂的题目转化为单一化、简单化、极端化的题目类型,提高学生解决高中物理题目的效率,对提高学生物理学习兴趣和主动性有重要的意义.一、在高中物理解题中应用极限思维找寻解题的突破口解题突破口是解决一道物理题目的关键,尤其是题干信息量大、数据繁多且复杂的题目类型,很难快速地提炼出有效的已知信息和数据.解决这类题型时采用极限思维,能够有效地排除掉大量的干扰信息,找到关键变量,然后将某个变量赋予极限值,从而转化为解题的突破口.例如,在讲“电阻、电压和电流”时,有关三者变量关系的题目类型是十分常见的题型.如题目:串联电路中有A、B两个电源,电源两端分别有R1和R2两个电阻,R1为可变电阻,R2为整个串联电路的总电阻.当R1足够增大时,请判断以下情况是否正确:①A、B之间的电压变小;②A、B之间的电压变大;③流经R1的电流变小;④流经R1的电流变大.常规解题思路是,运用欧姆定律检验各个选项,即R1增大时,整个串联电路总电流会变小,而A、B之间的电压变大时流经R2的的电流也会变大,因此可以判断出②和③为正确选项.但是因为题目中变量与信息量较多,运用欧姆定律解题的过程会比较麻烦,所用时间也会相对较多,而应用极限思维解题的方法则比较简单:以R1不断增加为基础,赋予R1无穷大的极限值,此时A、B总电阻为最大值,由分压原理可得A、B间的电压有最大值,即R1达到无穷大时,串联电路电流则减至0,由此可迅速判断出②和③为正确选项.因此,应用极限思维可以简化解题过程,节省大量的时间.二、在高中物理解题中应用极限思维转化解题的思路三、在高中物理解题中应用极限思维检验解题的结果由于定式思维的影响,有些学生在解决高中物理题时很难有效检查出解题过程以及解题结果存在的失误,甚至出现将正确结果改成错误答案的情况,因此简便有效的检验解题结果的方法对于提高高中物理解题正确性非常重要.例如,检验下题解题结果:在直升机内放置一物品,直升机在匀加速上升(a=54g)的过程中,直升机地板受到该物品的压力大小是多少?常规解题方法为:以该物体为研究对象,物体在直升机匀加速上升过程中受向下重力为mg,地板受到物品压力为向上支持力N.在这一过程中,物体做匀减速运动,加速度方向向下,根据牛顿第二定律可得:ma=mg-N,则N=m(1-54)g=-14mg,即地板受到物体压力为该物体总重量的14.常规检验:如果直升机做竖直向下匀加速运动时,该物体会失重.应用极限思维检验:假设直升机在做上升运动时,其向下加速度为临界值D=g,此时直升机为完全失重状态,因此地板承受物体压力为0,而题目中直升机的加速度为已知条件(a=54g),这时直升机应为竖直向下,因此可得a>D,此时直升机中的物品处于与地板分离的状态,所以地板所承受的物品压力一定为0,说明该题的方法为错误解法.总之,在高中物理教学中,教师应注意渗透极限思维等简便、有效的解题思维,指导学生在面对复杂的物理题时沉着冷静,灵活地运用适合的解题思维进行解题,提高学生的思维能力、解题能力.。

高中物理解题中极限思维法的应用

高中物理解题中极限思维法的应用

=^»--------------------数理化解题研究2021年第15期总第508期高中物理解题中极限思维法的应用李明(江苏省包场高级中学226151)摘要:极限思维法是一种非常重要的解题方法,在简化某些复杂、抽象的题目中常常会发挥非常突出的优势及作用,是提高学生物理问题求解能力中必不可少的解题方法之一.本文结合具体的高中物理问题,对极限思维法的应用意义及策略进行了重点探讨,以期可以助力学生解题能力发展.关键词:高中物理;极限思维法;解题方法中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)15-0054-02在新高考下,高考物理试卷中的题型设计更加灵活,并且越发侧重学生解题能力的考查,不单单是考查学生是否能够准确记忆相关物理公式、定则及规律等,更侧重考查学生是否可以利用上述这些知识顺利求解实际的问题.但是现阶段高中物理解题过程中涉及到许多综合性及繁杂性特征比较突出的类型题,如果可以灵活应用极限思维法,那么可以快速求解问题.一、极限思维法在高中物理解题中的应用意义所谓的极限思维法,主要是指存在固定区间的题目,并且相应题目中涉及到在固定区间中呈现为单调下降或上升的量.此时可以通过假定某一个变量达到了对应区间中所能达到的极限值来对另一个变量或参数进行求解,以此来对相应的问题进行求解.在利用该法求解物理问题过程中,可以使学生对题干及题目中所包含的两个极端进行有效把握,使复杂问题在借助极限思维法分析问题的基础上得到极端化及简化处理.比如,基于极点分析及判断,可以使高中生在求解物理问题的过程中开拓自身的思路,快速找到物理问题求解的突破口或思路,进而可以快速求解相应的物理问题.特别适合某些判断题、填空题等题型的求解,不需要写出详细的计算结果,只需要可以判定结论正误即可.此时如果可以巧妙应用极限思维法,那么可以成为辅助学生解题的一大法宝.二、极限思维法在高中物理解题中的应用策略1.应用于找寻解题突破口高中物理问题的繁杂性、综合性及多样性等特征比较显著,尤其是高考物理试卷中的题目命题趋于多元化,对学生解题思维的灵活性具有较高要求.但是在实际的问题分析期间,其中涉及到许多新型以及涵盖较多解题信息的题目,学生常常很难有效地挖掘题目当中的有效、关键解题信息,这会对后续他们求解物理问题的准确度与效率带来不利影响.此时如果可以在求解物理问题期间指导学生学会使用极限思维法,引导学生结合物理问题当中所涉及到的已知解题信息及条件,假定题干中某一变量或指标达到极限值后,可以继续分析题目中的相关条件及信息.通过该种基于极限思维法分析物理问题的过程,可以帮助高中生快速确定解题突破口所在,尤其是可以使他们确定物理问题求解目标所在,帮助他们快速排除那些无关解题的干扰条件或信息等,大大提高了物理问题求解准确度及效率.例1现有一辆小车按照图1所示的连接方式,想要通过设置的定滑轮来拉升落入到水井当中的一个物体(质量M).绳子P端和Q端分别连接在汽车尾部与物体之上.假定绳子长度保持固定不变,并且忽略滑轮与绳子之间摩擦,以及定滑轮与绳子的尺寸与质量等.在最初的时候将小车停放在A点位置之上,在左侧及右侧的绳子都保持紧绷状态.假定左侧绳子长度是H,那么在小车拉升重物期间以加速状态向左侧沿着水平方向进行运动,进而开向了C点.假定AB之间的距离为H,小车经过B点时刻的速度测定为-,试求小车自A点行驶到B点时候绳端所形成拉力对物体所做的功是多少?收稿日期:2021-02-25作者简介:李明,男,吉林省四平人,本科,中小学二级教师,从事高中物理教学研究.—54—2021年第15期总第508期数理化解题研究解析在求解这道物理问题期间,许多高中生都会联想到运用动能定理来对Q端绳索拉力所做的功进行求解,这时候只需要确定小车在B点位置处的速度大小匕即可.但是许多学生在实际的求解中却可能会出现匕= y/cosO等一些错误求解情况.基于图1分析,可以发现绳索拉伸速度v会伴随着角度o的改变而持续性发生改变.此时可以指导学生按照b点向外拓展来进行推理,其中涉及到2个理想状态下的极限值,即在O为90°,且绳速为0的时候,以及O为0°,且绳速与小车速度之间保持一致.从A点行进到无穷远处的时候,绳索的递增规律会呈现如下这一基本特征:cos90°= 0.此时可以验证小车在A点、B点以及无穷远处相应的速度是否符合这一基本特征即可帮助学生突破相应的问题求解难点,进而可以使学生更加迅速地求解出这道题,即以提升物体为研究对象,结合动能定理即可求解出最终答案如下所示:阳-mg(迈-1)H=2陀:-0匕=V B cos45°通过求解,即可得到:W f=4脳B+(2-1)mgH.2.应用于提高解题的效率在现阶段物理题目求解中,许多问题都是将物理变量设计在特定区域中,这时候可以借助极限思维法来设定临界值,并假定相应变量处在临界状态,以此为基准来分析及求解问题,可以更好地提高物理问题求解效率.例2图2为一个处于平衡状态的装置,如果将绳子AC替换为一个长度更大的AC',但是AB长度保持不变,这时候整个装置依旧可以保持平衡状态,那么C'C B绳子AC'所承受的对应张力T以及图2AB杆所承受的压力N较之前没有改变之前有何种改变?解析在该道题目求解中,一些学生可能会更乐于应用常规解题法,即首先假定AC与水平方向的夹角,之后借助共点力平衡条件来列出求解问题的方程,借助计算即可得到结论.但是这种问题求解过程比较复杂,容易在实际的计算中出错.此时可以指导学生灵活应用极限思维法来求解问题,即:假定AC和水平方向之间所呈角度为0°,那么此时N=0,T=G;假定二者所呈角度为90°,那么此时N会趋于很大状态,且T=N.基于题目信息分析可知,从AC向AC'方向转变之后,相应夹角会发生减小变化,这时候也会得到:T与N二者都会较改变之前出现变小的变化.由此可知,通过有效运用极限思维法,可以大大简化整个复杂问题的分析过程,提高求解问题的准确度及效率.3.应用于校验解题的正误在物理问题求解期间,为了提高我们求解问题的能力,还要注意养成正确的学习习惯.其中一个非常重要的学习习惯就是要做好解题结果的检查,对相应解题正误情况进行仔细地校验.而通过灵活应用极限思维法,也可以帮助学生高效地检查解题结果的正误情况.例3在某一匀减速上升状态下的升降设备当中搁置一个物体,已知相应加速度a=1.2g,试求该物体在升降机运动过程中对升降机底板的作用力(压力)?解析在这道题求解期间,一些高中生会想到运用牛顿第二定律来求解问题,即:ma=mg-N,故N=mg-ma=-0.2mg.为了更好地检验这一计算结果的准确性情况,可以指导学生利用极限思维法来进行分析,即:假定升降机是处于上升状态,那么相应加速度会达到临界值a1,且a1=g,这时候相应物体处于失重状态,对底板没有作用力(作用力为0).但是上述求解思路下的结果为0.2mg.由此可以借助这种极限思维法来快速判断出所求解结果是错误的,整体的解题效率及准确度都大大提升.总之,极限思维法是提高高中生物理解题能力中非常重要的一种解题方法.在实际的物理教学中,要注意结合教学实践,灵活选择一些适宜的类型题,指导学生运用极限思维法来求解问题,力求借助反复解题训练来帮助学生可以快速地解决相应的物理问题,不断提升他们的物理问题求解能力.参考文献:[1]黄璜.极限思维在高中物理解题中的应用探讨[J].考试周刊,2018(31):153-154.[2]刘睿.论高中物理解题中对“极限思维法”的运用分析[J].数理化解题研究,2018(1):75-76.[3]刘艳.高中物理解题中极限思维法的应用探析[J].中学生数理化,2020(9):87-88.[责任编辑:李璟]—55—。

极限思维法在高中物理解题中的应用研究

极限思维法在高中物理解题中的应用研究

( 2 )而当 h 一÷L < 。 时, 无论 F取值如何, 都
无法令 直 杆滑倒 , 此 时的这 种现象 就被 称之 为 自锁 . 思路分 析 面对这 样 一道 物 理题 , 许 多 学生 经 常
感觉无 从 下手 . 而通 过 运 用 极 限 思 维 方 法 , 该 题 就 能
Hale Waihona Puke 就是将 物理 量 的可 能 变 化推 向极 限 ( 最小 、 最 大 或 者 某 个 临界值 ) , 充 分 暴 露 物理 量 之 间相 互 关 系 的 合 理
要 因素 或 物 理 量 的发 展 趋 势 迅 速 显 露 出 来 , 简 单 明
F( L— h) 一 F L一 0.
另外 根据 以上 各 式 可知 , 当 水平 力 F增 大 时 , 摩
了, 避 免 了复杂 的推理 运算 .

3 物 理 过 程 的 准 确 分 析
在 学 习高 中物 理 时 , 学 生 们 往 往需 要 以 临界 值 为
图 3

例 1 如 图 1所示 , 某直杆( 质量 m 为 5 0 k g ) 竖 立 于水 平地 面 上 , 杆 与 地 面 之 间存 在 摩 擦 力 ( 静 摩擦 因数 一0 . 3 ) , 固定 于地面 上 的 绳索将 杆 的上部 拉住 , 且 直杆 与
绳索 之间 呈一 定 夹 角 ( 0 为 3 0 。 ) . 求:
性, 从 而准确 判 断 结 果 合 理 与否 的一 种 思 维 方 法 , 具
有思维 简捷 、 构思 巧妙 和判 断迅速 的特点 .
在 高 中物 理 解 题 过 程 中, 积 极 运 用 极 限 思 维 方
法, 能 够有效 避 免 一 些 冗 杂烦 琐 的数 学 计 算 , 简 化解 题 过程 , 节省解 题 时 间 , 提 升解 题 的准 确 率 , 达到 事 半 功倍之 效. 结 合多 年教 学 经 验 , 笔者认为 , 极 限 思维 方 法 在 高 中物 理解题 中的应用 主要 体现在 以下几 个方 面.

极限思维在高中物理解题中的有效应用

极限思维在高中物理解题中的有效应用

合力成正 比, 磁铁 的加 速度 逐渐 减小. 综上 所述 , 磁 铁做 加速度逐渐减小的减速运动 , 直到 F =m g s i n O时 , 磁铁重 新达到平衡状态 , 将再次 以较小 的速度 匀速下 滑. 点评 本题以安全设施为背景 , 考查安培力 、 平衡条件 、
法拉第电磁感应定律、 闭合电路欧姆定律 、 电阻定律及其相关 知识在生活 、 生产 中的应用 , 既提高了学生 的安全意识 , 又培 养了学生灵活运用知识分析和解决实际问题的能力.
型讨论 : 如图 6所示 , 将 形状 相 同的两根 平行 且 足 够 长 的 铝 条 固定 在 光 滑 斜 面 上, 斜 面 与水平 方 向夹角 为 一质 量为 图6 m 的条形 磁 铁 滑入 两 铝 条 间 , 恰 好匀 速 穿过, 穿 过 时磁 铁两 端 面 与两 铝 条 的 间 距始终保 持恒定 , 其引起 电磁感应 的效果 与磁铁不 动 、 铝 条相对磁铁 运动相 同. 磁铁端 面是边 长为 d的正方 形 , 由 于磁铁距 离铝条 很 近 , 磁铁 端 面正对 两 铝条 区域 的磁 场 均可视 为匀强磁场 , 磁感 应强度 为 , 铝 条的高 度大于 d , 电阻率 为 P . 为研究 问题 方便 , 铝条 中只考 虑与磁 铁 正对 部分 的电阻和磁 场 , 其他 部分 电阻 和磁 场可 忽略不计 , 假 设磁铁进入 铝条 间 以后 , 减 少 的机械 能 完全转 化 为铝 条 的内能 , 重力加速 度为 g . ( 1 ) 求铝条中与磁铁正对部分的 电流 , ; ( 2 ) 若两铝条 的宽度均 为 b , 推 导磁铁 匀速穿 过铝 条 间时速度 的表达 式 ; ( 3 ) 在其 他条 件不 变 的情况 下 ,

间 的思维训练 以后 , 可 以实 现快速做题 , 提高学 生学 习物 理 的兴趣和解 题 的能力. 极 限思维可 以有 效找 出物 理 问 题 中有用 的变量 , 即时忽 略问题 中的干扰信息 , 然后将变 量进行极 限地假设 , 算 出正确的结果. 二、 极 限思维在高 中物理解题 中的应用策略

极限思维法在高中物理中的应用

极限思维法在高中物理中的应用

极限思维法在高中物理中的应用作者:何克亮来源:《新课程》2021年第04期摘要:物理是高中科目中的重點学科之一,对创新学生思维、提升学生能力等方面有至关重要的作用。

近年来的高考物理题目也不再仅仅考查学生的物理基础知识,而是通过灵活多变的综合性题目来考查学生对知识的应用水平与解题能力,而极限思维正是一种很好的解题方法,更是一种发展学生创新性思维与提升解题能力的有效策略。

主要分析极限思维法的概念及其作用,并提出在高中物理解题中应用极限思维法的有效策略,从而提高学生的物理素养。

关键词:极限思维;解题能力;有效措施作为一名高中生,不仅需要扎实掌握学科基础知识,还应具备良好的思维发展能力与灵活解题能力,而提升学生的思维水平与解题能力也是高中物理教师教学的主要任务。

物理学科是以数学物像化为基础的理解记忆科目,其具有较强的逻辑性与复杂性。

而将极限思维应用到物理解题中不仅可以缩短学生的解题时间,还可以加深学生对物理知识的掌握与灵活应用程度,从而促进学生思维与素养的综合提升,为学生在高考中取得优异的成绩奠定坚实的基础。

一、极限思维法1.极限思维法概念极限思维法是使用不同的条件来理想化物理问题,并通过将假设推到极端的情况来思考问题的本质,探索解决问题的有效方法。

极限思维是一种奇妙且有趣的特殊思维技巧,只有拥有一定的前提条件与范围才存在意义,所以极限思维法也被称为极限假设。

极限思维法解释了变化着的量与常规的量以及无限的与有限的之间既对立又统一的联系,教师通过引导学生使用极限思维方法解决问题可以极大地拓展学生的解题思路,促进学生的思维发展。

2.在高中物理解题中应用极限思维的作用物理本身就是一门思维性较强的学科,因此需要学生拥有灵活的头脑与思维能力。

在高中物理解题中灵活使用极限思维方法可以帮助高中生在极短的时间内准确分辨出解题的切入点,如此不仅可以大大缩短学生解决物理问题的时间,还可以培养学生的创新思维,促进学生综合素养与解题能力的全面提升,从而实现新课程改革的教学目标,让学生发展为符合现代化要求的综合人才。

高中物理解题教学中运用极限思维

高中物理解题教学中运用极限思维

演示的重视程度ꎬ不能重成绩而忽视对孩子对手操作能力培养ꎬ要鼓励孩子创新.在物理实验课之前ꎬ教师应提前讲解实验原理ꎬ规范实验步骤ꎬ培养学生的观察能力.学生在观察过程中ꎬ能够充分理解教师所讲内容ꎬ实际操作时认真仔细ꎬ不出差错ꎬ并且完成举一反三ꎬ发挥学生的主体地位.同时ꎬ有助于培养学生探寻新的实验方法和操作步骤ꎬ可以在教师陪同并保证实验安全的情况下完成实验流程ꎬ这样可以使学生有效地分析ꎬ理智地操作ꎬ充分发挥其主动思维能力ꎬ开拓创新.让学生自行分析实验结果ꎬ培养学生对实验数据的处理能力.3.教师应该注意自身教学水平的提高ꎬ多设计具有趣味性的物理演示实验ꎬ让孩子从中体会到实验教学的魅力ꎬ让学生喜爱上物理.这就要求物理实验教学教师不断提升其自身专业素质ꎬ转变教学方式和观念.物理实验授课教师应定期进行系统性的培训ꎬ有效学习各种优秀的教学方法ꎬ不断探索ꎬ学习并了解高中物理实验的新趋势㊁有效的教学手段和方法ꎬ提高授课物理教师实验教学的专业素质和责任意识.同时ꎬ还需要物理实验教师定期举办或参加各种物理研讨会ꎬ对现有的实验教学方法和手段进行总结和分析.学校应定期组织教师去外校参观学习ꎬ接触业界著名人士ꎬ共同研究㊁探讨及进步.4.学校应为学生营设更好的实验环境ꎬ加大对实验设施的投入力度ꎬ保证学生在实验操作过程中的安全性和可靠性.物理实验教学应当引起教师和学生的高度重视.学生应在教师的帮助下ꎬ提升自己的实验操作能力㊁动手能力和创新能力ꎻ教师应结合学生的实际情况给予正确的解决方法ꎬ激发教学生对物理实验的探究兴趣ꎬ培养学生的物理思维能力ꎬ从而有效提高物理实验教学质量.㊀㊀参考文献:[1]杨国藩.从未来教师的职能谈21世纪高中物理教师的素质和培养规格[J].聊城师院学报:自然科学版ꎬ2010(03).[2]邓李娟.高中物理新课程教学方法的创新与思考[J].高等函授学报:自然科学版ꎬ2015(01).[3]张彬ꎬ马世豪.高中物理实验存在的若干问题及其改进意见[J].高等函授学报:自然科学版ꎬ2011(01).[4]覃朝玲ꎬ高操ꎬ周燕.新中国普通高中物理课程结构的改革研究[J].西南师范大学学报:自然科学版ꎬ2010(05).[责任编辑:闫久毅]高中物理解题教学中运用极限思维张婷婷(山东省济南第三中学㊀250001)摘㊀要:新时期下ꎬ随着素质教育的推进ꎬ越来越多现代化教学方法被应用在高中物理解题教学活动中ꎬ极大的提升了学生的解题准确性及解题效率.对于极限思维ꎬ是一种立足于教学改革的新型解题思维ꎬ将其应用在高中物理解题中ꎬ可以帮助学生更加准确㊁快速的找到解题突破口ꎬ有助于学生学生综合素质的提升ꎬ下面对此进行分析.关键词:高中物理ꎻ解题ꎻ极限思维中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2018)33-0054-02收稿日期:2018-07-15作者简介:张婷婷ꎬ女ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀近年来ꎬ伴随着教学改革的深入推进ꎬ高中物理命题方式也更加灵活多变ꎬ这就对学生的解题能力提出了更高的要求.将极限思维应用在高中物理解题教学活动中ꎬ可以引导学生树立良好的解题信心ꎬ能帮助学生更好的找到正确的解题方法ꎬ这对于学生物理水平的提升有极大帮助.㊀㊀一㊁极限思维在高中物理解题教学中的应用价值㊀㊀在物理解题过程中ꎬ极限思维是一种十分关键的解题思想ꎬ其主要是在解题中ꎬ将题目中的某一个关键变量进行极限假设ꎬ通过观察该变量在极限状态下其他物理变量㊁取值的状态ꎬ从而实现复杂运算向简单运算转变ꎬ其在物理问题计算㊁物理规律寻找等方面都有十分重要的作用.在极限思维下ꎬ物理量之间的关系往往呈现单调递增㊁单调递减的变化ꎬ其在培养学生物理思维上具有很高的价值.在实际中ꎬ通过极限思维ꎬ可以让学生从不同的角度进行知识探究ꎬ这不仅加快了学生物理思维的形成ꎬ同时还在很大程度上促进了学生的思维创新ꎬ满足了45Copyright©博看网 . All Rights Reserved.学生综合发展.㊀㊀二㊁高中物理解题教学中极限思维的应用1.利用极限思维寻找解题突破口对于高中物理知识ꎬ其本身具有很强的复杂性㊁多样性ꎬ在不同的题型中会有不同的表现ꎬ在一些题目新型㊁条件信息较多的题目中ꎬ学生很难及时㊁准确的从中获取相应的信息ꎬ从而影响到学生的解题效率及准确性.这时教师就可以引导学生通过极限思维来寻找解题的突破口ꎬ教师可以引导学生结合题目中的已知条件ꎬ设定某一个变量达到极限后ꎬ再对题目进行分析ꎬ这样就可以帮助学生及时找出解题的突破口ꎬ明确解题目标ꎬ使得学生可以及时剔除与解题无关的干扰信息ꎬ提升自身的解题准确性.2.利用极限思维优化解题思路在进行高中物理解题时ꎬ学生在掌握了解题突破口以后ꎬ就需要有清晰的解题思路ꎬ将解题过程中需要应用到的知识点合理的衔接起来ꎬ从而实现最优解题.在实际中ꎬ教师可以引导学生利用极限思维来进行解题思路优化.例如:有两个高度相同的斜面甲㊁乙ꎬ其高度h=OBꎬ甲乙斜面的总长度也相同均为l=OC.其中斜面甲的斜面角度是αꎬ斜面乙的斜面角度是βꎬ并且斜面乙是由两个部分连接成的αʂβꎬ如图1所示.现有两个相同的小球同时从甲㊁乙两个斜面顶端滑下ꎬ忽略小球与斜面之间的摩擦力不计ꎬ问甲㊁乙斜面上哪一个小球先到达底部.图1在这个题目中ꎬ需要对甲㊁乙斜面上的小球进行依次分析ꎬ在甲斜面上ꎬ小球属于匀加速运动过程ꎬ在解题过程中ꎬ可以求出小球从甲斜面顶部至底部的时间ꎬ将其看成是一个参考值ꎬ然后在计算小球从乙斜面顶部至底部的时间ꎬ通过对比就可以的出答案.在计算小球在甲斜面上的运动时间时ꎬ教师应该引导学生对用到的公式进行归纳ꎬ如l=12at2㊁α=gˑhl等ꎬ然后将题目中的相关数据代入公式中ꎬ计算出小球从斜面甲顶部至底部用到的时间t甲=2l2gh.在计算小球从乙斜面顶部至底部的运动时间时ꎬ教师就可以引导学生利用极限思维进行分析ꎬ将乙斜面的两个部分进行极限设定ꎬ将乙斜面的夹角从90ʎ设定到180ʎꎬ这样甲斜面就是乙斜面的一个理想极限状态ꎬ图2然后再将乙斜面外推到另一个理想极限值ꎬ也就是90ʎ进行计算ꎬ这样小球的运动时间就会分成两个部分ꎬ在AB段为自由落体运动ꎬ在BC段为匀速直线运动ꎬ如图2所示.小球在AB段的运动时间为t1=2hgꎬ小球在BC段的运动时间为t2=l-h2ghꎬ因此ꎬ小球从乙斜面顶部至底部的总运动时间为t乙=t1+t2=2hg+l-h2gh=l+h2gh.由于L>hꎬ所以t甲>t乙ꎬ因此可以判断出在乙斜面运动的小球先到达底部.3.利用极限思维检验解题结果在高中物理解题教学中ꎬ教师还可以引导学生利用极限思维对计算结果进行检查ꎬ从而判断解题结果的准确性.例如:将一个物体放在做匀减速运动的升降机中ꎬ其加速度a=1.2gꎬ问整个运动中物体对于升降机底板的压力是多少?在这道题中ꎬ很多学生会根据牛顿第二定律进行相应的计算ꎬma=mg-Nꎬ所以N=mg-ma=0.2mg.为了帮助学生判断其解题结果的准确性ꎬ教师可以利用极限思维进行分析ꎬ假设升降机上升过程中加速度会达到临界值a1ꎬ且a1=gꎬ那么物体就处于失重状态ꎬ对底板的压力就是0ꎬ而在题目中ꎬ给出的加速度为1.2gꎬ由于a1<aꎬ所以可以判断出学生的解题过程是错误的ꎬ在运动中ꎬ由于物体处于完全失重状态ꎬ对底板的压力是0.综上所述ꎬ在高中物理解题教学中ꎬ通过极限思维可以引导学生快速找到解题突破口ꎬ极大的提升了学生物理解题兴趣ꎬ同时也保障了学生解题过程中的准确性㊁有效性ꎬ促进了学生解题能力的提升.此外极限思维的应用还可以有效的开阔学生视野ꎬ引导学生树立创新思维ꎬ这对于学生今后的全面发展有极大帮助.㊀㊀参考文献:[1]盛宏根.高中物理解题教学中运用极限思维[J].中学生数理化:教与学ꎬ2017(11):141-142.[2]周志宏.极限思维法在高中物理解题中的应用[J].高等继续教育学报ꎬ2012ꎬ25(6):88-90.[3]孟禹呈.极限思维在高中物理解题中的有效应用[J].数理化解题研究ꎬ2016(34):65.[4]吴时泰.极限思维在高中物理解题中的应用[J].中学生数理化:教与学ꎬ2017(8):198-199.[责任编辑:闫久毅]55 Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。

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极限思维法在高中物理解题中的有效运用
发表时间:2018-08-31T15:41:53.547Z 来源:《中小学教育》2018年第328期作者:牛晓婷[导读] 极限思维法被较为广泛地运用于高中物理解题方法中。

陕西省府谷中学719400
摘要:高中生解物理题时往往采取多种解决方法,在高中涉及到的多种解题方法中,极限思维法是一种相对其他解决方法而言较为简单便捷的方法。

因此,极限思维法被较为广泛地运用于高中物理解题方法中。

如果能够将极限思维法有效地运用于分析高中物理题目,就能绕开普遍思维,另辟捷径,从而将难题简化,快速准确地解决物理题目。

本文将通过举例说明极限思维法在高中物理解题中的运用。

关键词:极限思维法高中物理题解题思路所谓“极限思维”就是在遇到难题的时候,从所遇问题的极端角度出发思考问题,对所遇问题假设特殊的情况加以解决。

著名的物理学家伽利略也曾通过极限思维法推翻了亚里士多德的物理力学观点思想。

一、极限思维法能突破解题思路
比如:一辆小车在经过一根跨过定滑轮的绳PQ,提升了井中的质量为m的物体(如图1所示),绳的P端拴在车后的挂钩之上,Q端拴在物体上,那么如果设绳的长度不变,绳的质量、定滑轮的质量以及尺寸滑轮上的摩擦都将其忽略不计。

开始时,车在A点,左右两边的绳子都已拉紧,并且是保持竖直的,左侧的绳子长度为H,拉伸时,小车的速度开始加速然后向左移动,并且保持水平从A经B移向C。

如果设置A到B的距离也为H,那么车子在经过B点时候的速度为VB,那么求车子在由A移向B的过程中,绳子的起始顶端的拉力对物体所做的功。

学生解答这道题时,由于往常解题思路的限制,难免出现两种错误的计算结果。

但是其实想要解决这道题并不难,是运用了动能定理求得了绳子Q端的拉力对物体所做的功,因此要解决这个题目的关键所在就是能否可以经过计算正确地得出车子到达B点的时候,物体所表现的即时速度的多少Vt。

学生答题时的情况:也就是Vt=VB,之后Vt=。

而我们正确的计算方法是经过图1我们可以知道,绳子的速度V是在从A点经B点往C点的整个过程中,随着θ角而变,因此我们可以从B 点的向外推到两个极端数值进行考察。

在A点时θ=90°,绳子的运动速度V=0,而当小车开向无穷大的距离时,θ=0°,那么此时绳子的速度是组建的从A点增加到等于车速,由此在从A的无穷大的区间绳子移动速度在持续加大的变化规律则应满足关系:V=V车, cos90°=0。

由此可以验证:在A点,V=V车,cos90°=0,在无穷大的时候,V=V车, cos180°=V车,因此在B点应用了公式:V=VBcosθ,因为V1=V,因此得出了小车到达B点时候的速度Vt,那么这道题目就迎刃而解了。

将物体的运动为研究对象,由此运用动能的定理公式得出题目结果。

即:WF= mvB2=(2-1)mgH。

二、极限思维方法能提高做题效率
比如:(如图2所示)将一个物体置于平衡状态。

如果要求把AC换作一条较长的绳子,那么AC`,AB杆则一直保持平衡状态,那么这个装置仍然可以保持平衡。

在这种情况下,AC绳子的承受的张力T和AB杆所受到的压力N相较于原来有()改变AC绳子的长度,同时保持装置的平衡AB杆与地面连接。

A. T增大,N减小
B. T、N均减小
C. T减小,N增大
D. T、N均减小
在学生们运用通常的解题思路解答这道题的时候,所采用的解法往往是设置AC绳子与水平方向的夹角为θ,那么现在要研究的对象设置为A,受到了AB杆的拉力支撑,N`和AC绳子的拉力T以及AD绳子所受到的拉力(带下等于G)这三个作用力而处于平衡的状态。

那么根据共力点的平衡条件,可以运用水平:G-T`cosθ=0;竖直:N`-T`sinθ=0进而通过利用牛顿第三定律T`=-T,N`=-N。

进而得出T、N的大小分别为:T=G/cosθ,N=Gtgθ,由此得知正确答案选D。

但是如果采用的是极限思维算法,那么解题思路就是:当θ=0°时,N=0,T=G,当θ=90°时,N`很大,T=N也很大,那么当θ减小的时候,T、N也就相应都减小,因此正确答案选D。

由此可见极限思维法的方便快捷。

三、应用极限思维法检验计算结果
比如:当升降机中存在一个物体,升降机以a= g的匀加速上升时,那么物体的底板所受的压力数值?
解答过程是以物体为研究的对象,那么物体在受到向下的重力mg时,底板上对于物体向上的支撑力为N,那么物体始终是匀加速往上移状态,加速度a方向向上。

根据牛顿的第二定律,算知:mg-N=ma,因此N=mg-ma=- mg,也就是物体对于底板的承受压力是物体重量的倍。

对其计算结果运用极限思维进行检验,假设物体在上升时升降机向下至某一点的时候,临界数值为a0=g,那么此刻升降机中的物体将会完全失重,而物体对于底板的压力恰好为0。

而此刻得知升降机的加速度为a= g(方向是竖直向下的),由此可见a>a0,因此,上述的解答结果是错误的。

参考文献
王亭朝推理法在高中物理解题中的应用[J].学周刊,2016,(34),154-155。

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