極限思維法在高中物理的作用

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摘要:隨著新課改教學思想的不斷深入，在當前的高中物理教學課堂上，對于極限思維的教學方法，相信不同的教師也會有不同的教學理解．在實際的調查中發現，當前有不少學生在對物理問題進行解答的時候表現出了一些矛盾點，影響了其學習的主動性和積極性，降低了整體化的學習效率．為了改善這方面的情況，本文對極限思維法在高中物理教學上的應用內容展開探究，希望能起到一些積極的參考作用．

關鍵詞:極限思維法;高中物理;應用探究

極限思維所指的內容，就是在對某一問題進行解答的過程中，假設從最極端的可能上進行考量，利用事物之間所存在的連續性，準確找出難題破解的方法和答案．在對高中物理知識進行學習的時候，利用極限思維可以對某一空間中的忙碌思維展開極限化的思考，將這種關系限定在兩個極端之中，然后根據兩個極端事物在發展過程中的連續性，找出解決問題的方法．在實際的應用過程中，教師也應該了解學生的實際學習情況，掌握其對極限思維法的認知方向，做出有效的教學引導，這樣才能切實提升物理課堂的教學質量，為學生以后的學習和發展奠定基礎．

一、把握住解題的突破點

在高中物理課堂上應用極限思維方法進行解題的時候，其最主要的特征就是從極端化的角度，來對問題的解決方法展開思考，就實際問題中的兩個極限的量的變化關系，或者是單調上升，或者是單調向上的函數內容，假設其中任意一個變量在這個空間內的極限點，來對問題進行解答［1］．在利用這種方法解決物理題目的時候，可以在較為龐大的物理信息中，選取出一些有效的接替信息，進而幫助學生把握住解題的突破口，排除一些干擾選項．例如，在對電阻、電壓以及電流三者之間的變量關系進行研究的時候，大家經常會遇到這種類型的問題:A、B屬于串聯電路中的一部分，R與R1為A、B端上的電阻，其中R為可變電阻，R2為總電阻，當R增大時在下面這三種情況里，哪項信息正確?一是A、B間的電壓減小;二是A、B間的電壓增大;三是經過R的電流減小．在對這道題目進行解析的過程中，教師不妨對解題的突破點進行重點的說明和引導．在題目中，電阻R是一個十分重要的條件，不妨假設這樣一種情況，就是增大R到無窮值之后，這種時候A與B的總阻值也達到了最大值，這樣就可以利用分壓的原理內容，分析出UAB也存在著最大值，所以可以得出，當R為極限大時，電流的值為0，這樣可以推斷出第二種情況和第三種情況是正確的．

二、掌握有效的解題途徑

不同于初中階段的物理學習，高中時期的物理問題具有較強的復雜性和較深的抽象程度，這對于學生而言，無疑會成為較大的學習障礙．在利用極限思維法進行高中物理解題的過程中，可以幫助學生掌握有效的解題途徑，將那些較為抽象的題目，變得更為直觀化、形象化．在利用極限思維法對題目進行轉化的過程中，教師也可以把握住相關的教學切入點，讓學生對這些問題內容展開更為深入的研究和探討，進而提升學生的解題水平．例如，在對“斜面與球”的關系進行探究的過程中，教師可能會對這一類的題目留有印象:甲乙兩個斜面所處的高度相同，均為h，甲斜面由一個斜面組成，乙斜面由兩個斜面組成，甲乙兩個斜面的總長度相同．已知甲斜面的傾斜角度為α，乙斜面的傾斜角度為β，α與β不相等，假設兩個重量相同的小球從斜面的頂端滑下，忽視摩擦力和能量損失的內容，請問哪一個小球可以最快到達底部?在對這類問題進行解決的時候，運用極限思維，設甲斜面高度為h，長度為L，則由L=12gsinαt21，sinα=hL，解得t1=2L2槡gh;將乙斜面作極端處理:先讓小球向下運動，再水平運動，t2=2h槡g+L－h2槡gh=L+h2槡gh＜t1．可以得知乙斜面的小球可以更快達到底部．

三、檢驗相關的解題成果

在對物理題目進行學習的過程中，運用極限思維法，可以對自己所得出的結果進行檢測，這樣就可以提升學生解題的準確程度，避免傳統解題方法所帶來的局限性．一旦發現解題錯誤，教師也可以幫助學生在原有的知識基礎上對其進行改正，讓學生正視自己的解題漏洞，提升解題的準確率，這樣也能夠幫助學生具備更為高效的解題思路．尤其是在考試中，利用極限思維法解題，可以幫助學生為后續的難題留出充足的時間，提升學生的測驗成績［2］．例如在這種類型的物理題目中:飛機上存在著一個物體，當飛機的加速度為勻減速a時上升，那么飛機在加速過程中，物體對底板的壓力值為多少?在對這類問題進行解決的時候，教師首先需要幫助學生對題目中的對象進行明確．在這道題目中，所詢問的對象是物體，然后是要了解這個物體所處的狀態，也即是處在一個加速度運行的過程中．假設物體本身的重力為mg，底板對于物體的支持力為N，在勻減速運動的狀態下，物體還會存在著方向向下的加速度，這樣就可以得出ma=mg－N的算式，可以順勢推導出N=mg－ma．而在對這個答案進行檢測的時候，可以假設飛機向下的加速度可以達到一個極限值，這樣物體對于底板的壓力為0，可以證明答案的準確性．再比如像在“升降機里面存在一個物體，當其以a=54g的加速度勻減速上升的時候，求物體對底板的壓力．”針對這類題型，當學生得出答案之后，可以利用極限思維法展開檢驗，先設上升過程中，升降機往下的加速度a0至某一臨界值，這個時候物體處于失重狀態，對底板造成的壓力為0．現在已知升降機的加速度為54g，方向豎直向下，那么可以了解到a＞a0，物體和底板存在著脫離的可能，所以其對底板的壓力為0，檢驗結果一目了然．

四、樹立相應的解題原則

在解答物理題目的過程中，由于學生間存在著一定的差異性，所以他們的解題切入點也會有所不同．教師在實際的教學過程中，應用極限思維可以幫助學生樹立相應的解題原則，幫助學生掌握正確的思考方向;還有，在解題的時候，一些題目中的物理量互相關聯，學生很容易出現混淆計算的情況，影響答案的準確性［3］．而極限思維法可以規避這方面的問題，保證學生掌握解題的正確方式;最后，極限思維法能夠引導學生在解題過程中養成良好的解題習慣，提升其解題的速度．例如，在解題過程中，學生經常會遇到考察“瞬時功率”的問題，“繩子的一端被固定在A點，在繩子的另一端綁上小球．先將繩子沿著水平線進行拉伸，然后放開繩子，當小球達到與其水平方向垂直的位置時，其瞬間功率的變化如何?”在對這種類型的題目進行解答時，有不少學生剛開始的判斷是“減小→增大”，這種判斷上的錯誤，也會導致后續解題出現困難．教師可以幫助學生利用極限思維法來回顧問題，并結合相關的運動圖來進行解析，這樣可以了解到小球的瞬時功率變化為“增大→減小”，確保解題的準確性．還有，在解題教學的過程中，教師也應該通過極限教學法的內容，讓學生意識到解題效率方面的問題．面對眾多的物理變量，學生剛開始解題可能會無從下手，借助極限教學法，學生能夠在解題過程中保持冷靜，找準解題方式，深化其解題能力．總之，采用極限思維法進行解題，可以讓原本復雜的問題簡單化，從所給出的結果內容出發，那些抽象的知識點將會變得更為簡單，這便于教師講解工作的進行，省去了原理推導的過程，也大大節省了學生的解題時間．

參考文獻:

［1］吳強．極限思維法在高中物理解題中的應用［J］．高考:綜合版，2015(12):272．

［2］周志宏．極限思維法在高中物理解題中的應用［J］．高等函授學報:自然科學版，2012，25(06):88－90．

［3］王萍．淺談極限思維法在高中物理解題中的應用［J］．數理化學習，2013(11):4．

作者:胡士軍 單位:安徽省阜陽市一職高