论高中物理解题中对“极限思维法”的运用分析

2018-05-09 02:52
数理化解题研究 2018年1期
关键词:绳子物体高中物理

刘 睿

(河南省洛阳市洛阳一中高三(5)班 471000)

高中物理课程作为高中学生学习过程当中最为困难的课程之一,也是需要极强的逻辑思维能力以及解题技巧才能够不断提升课程学习效率的重要方法,因此,在本文的探讨中,我们通过以下两个案例进行分析,将“极限思维法”充分的运用到整个解题的过程当中,通过这种方法的结合与探究,来对问题进行快速而又准确的解答,以在保证问题解答的时间和效率上都有所提升,也为后期增强学生对此方法的运用垫定良好的基础.

一、采用“极限思维法”找寻解题的突破口

图1

例1 当一辆汽车需要通过跨过一根定滑轮的绳索PQ的时候,将沉落在水井中的质量为M的物体拉升如图1,绳子的两端P和Q分别挂在汽车的后端以及水井中的物体之上,假如此时绳子的长度固定,而绳子以及定滑轮的质量、尺寸,与滑轮之间所产生的摩擦等因素都忽略的话.起初,车子停在A点之上,在左边和右边的绳子都绷紧并且竖直的时候,左边的绳子长度设定为H,在拉升的时候,车子加速开始向左边运动,沿着水平的方向由A点经过B点,进而开向C点,这时候我们设定A→B之间的距离为H,车子经过B的时候所表现的速度为vB,求汽车从A→B当中,绳端所产生的拉力对于物体所产生的功.

这一题目采用动能定理求绳索Q端的拉力对于物体的功并不是很困难,只需要汽车行驶到B点的时候,物体所具有的速度大小Vt即可.而在解答这道题目的时候,作为高中生的我们,往往会出现以下两种不同的错误的结果:即Vt-VB或Vt=VB/cosθ.

从上图我们可以看出,绳子所拉伸的速度V从A→B,再次经过C的时候,随着θ角度的不断变化进而产生一定的变化,在这个时候,我们可以依据B点逐渐向外拓展,推理出两个具有理想化的极限值进行考虑,这时候A点当中的θ为90°,绳子的速度V为0,在汽车行驶到远处的时候,θ为0°,这个时候的绳子所产生的速度变逐渐开始从A点的0值增加到与车子的速度相等,于是,从A点到达无穷处的整个区间之内的绳索递增规律应当与满足如下特点:v=v车cos90°=0.这时候可以验证:在A点,v=v车cos90°=0,在无穷之处,v=v车cos180°=v车,因此,在B点的运用:v=VBcosθ,由于Vt=V,这时候也就可以获取汽车到达B点时候物体搜运行的速度Vt,这时候,此难点被攻破之后,功的求解也就随之获得了解答.以物体作为主要的研究对象,然后根据动能定理可以得到

二、运用“极限思维法”来提升整个解题的效率

图2

例2 如图2所示,在图2上的装置处于一种平衡的状态之下.现在如果将AC换成一条相对比较长的一根绳子的时候,AC′,AB杆在这个时候保持着一种竖直状态,因此,对于这个装置仍旧会表现出一种平衡的状态,那么,AC′绳子所承受的张力T以及AB杆所受到的压力N与原来相比较有( ).

A.T增大,N减少 B.T、N均增大

C.T减小,N增大 D.T、N都减小

由牛顿的第三定律我们可以获得T′=-TN′=-N

联立的时候解得T、N的发小分别为

由以上的两个方式我们可以获得:在θ不断减小的时候,T也会随之减小,N也会随之减小,因此最终的答案应当选择D.

极限思维方法:在θ=0°的时候,N=0,T=G,当θ=90°的时候N′很大,T=N也会随之增大,因此,在θ不断减小的时候,T、N也会随之不断的减小,因此所获取的答案应当选择D.

从以上对“极限思维法”在高中物理解题当中的运用我们可以看出,采用这种方式不仅能够对高中物理题目当中快速的解决可以进行对问题进行解答的突破口,进而有效的对复杂的难题进行解答,除此之外,运用这种方式还可以快速的对问题进行解答,进而在考试过程当中节省必要的时间和经历,为有效的考试时间提高良好的解答效率.不仅如此,这种特殊的解答方式还能够有效的开拓解答的思维,并对最终的解答结果进行检验,因此,作为高中生的我们,应当不断对这种方法进行探究,更熟练的对其运用方式进行了解和掌握,为提升自身高中物理解题的效率以及能力起到良好的作用.

参考文献:

[1]梁志平.如何有效开展高中物理习题课教学[J]. 西部素质教育,2017(09).

[2]朱大千.高中物理动力学的解题思路探究[J]. 山东工业技术,2017(13).

[3]阮霄睿.物理学习方法之我见[J]. 教育现代化,2017(24).

[4]张滨.浅谈物理实验教学中如何提高学生的科学素养[J]. 教育现代化,2017(24).

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