极限思维在高中物理解题中的应用

2018-02-25 09:41
新教育时代电子杂志(学生版) 2018年13期
关键词:题干小球绳子

(湖北省黄冈市麻城一中 湖北黄冈 438300)

引言

高中物理,是高中知识部分理性思维训练的主要学科,它具有知识点繁杂,逻辑思维缜密,立体想象需求较大的特征。近年来的高考题型中,物理部分知识的考核,更是彰显出了问题分析视角多元、贴合生活实际的特征。由此,寻求一种新的物理解题思路,就成为连接物理知识点与物理实用问题相互承接的主要方法。

一、极限思维概述

极限思维,是指进行知识点分析时,需结合题干中给予的相关条件,设定相应假设条件,进而推测出所求问题变换的空间影响条件。如,我们在分析小球运动时产生力的大小时,需结合题干中条件,设定小球运动的假设条件,并逐步做出假设条件检验。这种习题分析方式,就属于极限思维运用的体现[1]。

二、极限思维在高中物理解题中的应用

1.极限思维是物理习题解题的“入口”

极限思维,在高中物理习题中的应用,体现为极限思维是物理习题的解题“入口”。我们在物理习题练习期间,仅仅从物理习题条件层面进行问题判定,很容易出现多层面知识模棱两可的问题,此时进行习题解答时,若所选方向与其解题正确思路不相适应,将直接影响习题正确率。

如,一质量为M的物体经过一段绳子时,滑轮与小车相连,且绳子一端与绳子另一端的长度,会随着物体运动变化而变化。若滑轮的尺寸与物体的质量不计,当物体开始运动时,小车与物体之间的绳子变化运行,其摩擦力的变化情况。结合题干中推到的先关条件可知:绳子上物体运动,会带动绳子两端摩擦力发生相应变化。

解题时,可将物体静止看作是摩擦力的最小值,物体运动到某一点产生的摩擦力为最大,此时,再进行题干分析,就能够得到:一物体运动状态下,物体运动时的最大摩擦力。这种以题干为基础,寻求极限思维分析的解题思路探究方式,就属于极限思维实践中应用的体现。该种思维方式,不仅实现了物理习题中“简化”分析,也能够在题干梳理过程中,逐步排除物理习题中的干扰,进而实现了多重习题分析内容清晰定位。从这一层面来说,极限思维在高中物理解题中的应用,是较为可靠的习题解题方法。

2.极限思维是解题的“方法”

极限思维法,也是我们日常物理习题学习中,较为有效的物理解题手法。由于我们对物理基础知识的理解过于单薄,在高中有限的学习时间中,很难对物理学科中所有知识的深入性把握。但由于当前物理习题的出题形式,又多以灵活的解题思路进行考察。若我们仅仅是把握书本中的物理基础知识,很难做到物理题干问题的全面分析。由此,借助极限思维解决高中物理习题,可在一定程度上,拓展自己的物理解题思路,避免物理习题解答中,出现某种假设情况确实,影响得分的问题。

如,假定两个质量相同的小球分别从斜坡顶端滚落下来,并斜坡的坡度相差10度。若在同一高度上,同时释放两个小球,不计小球滚动时的摩擦力、能量损失情况,分析两个小球哪一个先到达底端。

若利用常规思路进行分析:即甲乙两种情况,属于物体匀加速运动情况分析,可利用速度计算公式,分析两小球的运动速度,再比较即可。而运用极限思维时,在确定路程、时间相同的情况下,小球的速率变化,将之间影响谁先达到底端。从这一实践分析问题,可直接确定答案,避免了冗余性计算[2]。

3.极限思维提升习题解题“效率”

高中物理习题中,经常出现题干条件多样化性干扰的问题,从而很容易在习题解题过程中,对我们造成干扰。为了提升习题解题速率,我们也可借助极限思维,分析物理习题的解题速度。

如,绳子处于水平状态下时,应用一个垂直结构将绳子支撑起来,此时在原来水平安装位置上,设计一个滑轮。当换轮动力时,绳子两端的力变化趋向发生改变,解析小球运动时,水平杠杆的受力情况。

依旧习题中给予的相关条件,可应用极限思维,设定滑轮运动时,绳子受到的最大力和最小力为某个极限值,然后再结合滑轮运用的相关条件,分析最大力和最小力状态下,滑轮受力值的变化,是否在这一区间范围内。这样就能够找到滑轮运转时,滑轮做功解析条件了。以上习题中,我们以极限思维方式,迅速确定本次实践探究的核心,再具体结合题干中给予的相关条件,就可定位本次实践探究中,题干问题成立前提下,如何利用极限思维,寻求有效的物理解题过程。

结语

综上所述,极限思维在高中物理解题中的应用,是高中生物理学习突破思维框架,在日常习题训练中自我突破的理论表现。在此基础上,通过极限思维是物理习题解题的“入口”、极限思维是解题的“方法”、极限思维提升习题解题“效率”三方面,对极限思维在高中物理解题中应用进行探究,因此,本篇文章分析,将为高中生物理学习方法整合提供借鉴。

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