探微极限思维法在高中物理解题中的应用

宋子轩

(山东省潍坊一中高19级(12)班 261000)

物理对高中生而言，是一门比较复杂的学科.物理不仅需要理论知识作为基础，而且还需要学生掌握一定的公式以及实验操作步骤，因此，学生在针对物理相关知识学习的时候，很容易出现困扰，物理成绩也一直停滞不前.但是物理学科在整个高中阶段，占据非常重要的地位，物理对学生的高考成绩能够产生直接影响.物理本身的实践性也比较强，不仅要求学生掌握基本的理论知识，而且还要将这些理论知识应用到实际问题的解答中.由于涉及方面比较广，如果学生一直利用传统解题方式进行解答，不仅学生的学习兴趣会越来越低，而且还会导致学生的物理学习成绩提高不上去.因此，针对这种现状，学生可以从自己的极限思维角度出发，对自己的思维模式进行培养，遇到类似问题的时候，能够利用极限思维模式对问题进行思考和分析.这样不仅能够提高学生对物理的学习兴趣，而且还能够提高物理习题的解答质量和效率.

一、高中物理解题中现存问题分析

高中生在当前物理学习过程中，存在很多问题，学生在学习时，很容易由于各种因素的影响，导致对物理学习兴趣越来越低.同时，由于物理学科不仅需要学生掌握理论知识，还需要学生掌握一定的实践操作技能，这样对学生的各方面素质和能力要求就比较高.很多学生在物理学习时，受到传统学习观念的影响，一直都认为“灌输式”学习方式是最佳状态，但是却很容易给学生自己的心理造成严重的压力和负担影响.因此，针对这种情况，学生自己要意识到传统方式的弊端，从源头上对这些问题进行解决.高中生在高中学习阶段，由于面对高考压力，所以在教师的影响下，学生也逐渐认为“题海战术”是最佳可行措施.但是通过实践可以看出，这种方式对学生虽然能够起到短期性效果，但是不利于长期进行，很容易给学生自身造成严重的心理负担，导致学生自己的物理成绩也一直停滞不前.学生如果一直沿用传统学习方式学习和对习题问题进行解答的话，不仅会加重自己的课业负担，而且还会导致自己给物理学习留下很多隐患问题.

二、极限思维在物理解题中应用的必要性

在高中物理学习过程中，如果题目当中已经给出明确已知条件的话，那么则需要经过计算得出最终结果，但是如果有些问题的条件比较隐秘，需要通过学生自己的分析得出，就需要学生具有良好的解题思路和思维思考模式.针对这种情况，学生可以自主培养极限思维，在解题时，可以从中选择一个物理量将其推向极端处理，比如推向极大或者极小、极左或者极右等，这样有利于学生将题目当中隐藏的一些条件找出来.与此同时，将已经找出的已知条件作为题目分析的依据支持，这样不仅为学生提供良好的解题思路，而且还能够提高学生在物理习题解答过程中的效率和质量.通过对整个习题的极端处理就可以看作是极限思维的基本概念，因此，学生在培养自己极限思维的时候，要对某些物理进行深入分析，这样能够促使学生将一些复杂问题简单化处理，有利于培养学生良好的物理思维.

三、极限思维法在高中物理解题中的实际应用

图1

例1 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ，提升井中质量为m的物体，如图中内容所示.绳子的P端被拴在车辆后部的挂钩上，Q端则被拴在物体上，如果绳子的总长度保持不变，并且同时绳子的质量、定滑轮的质量以及尺寸、滑轮自身存在的摩擦都忽略不计.在这个前提条件下，如果开始的时候，车在A点，左右两侧绳子都已经处于比较绷紧的状态，并且保证竖直状态.左侧绳子长度为H，在其自身出现提升的时候，车辆会马上呈加速运动，并且向左沿水平方向行驶，从A点经过B逐渐驶向C.如果A点到B点的距离也看作是H的话，那么车在经过B点的时候，其自身的行驶速度为vB，在这种状态下，求车辆从A点移动到B点的整个过程中，绳端拉力对物体本身产生的功.

解题从图1中所展示出的内容可以看出，绳子速度v从A点经过B点逐渐向C点移动的整个过程，随着θ角连续变化而产生相对应的变化.由此可以看出，B点在向外推的时候，学生可以将其推到两个理想极限值对其进行观察和分析.在A点的时候，θ=90°，绳子速度v=0，而当车辆逐渐行驶至无穷远的时候，θ=0°.在这种状态下，绳子的速度就会逐渐从A点的零值逐渐增加，一直增加到与车速保持相等的状态，与此同时，在从A点到无穷远处整个区间内绳子速度都会保持递增的变化规律.这样能够从根本上满足关系的基本要求，也就是说v=v车cos90°=0.由此可以验证出，在A点，v=v车cos90°=0，在无穷远处的时候，v=v车cos180°=v车，因此，在B点的时候，可以直接应用v=vBcosθ，同时，由于vt=v，从中可以得出车辆在到达B点的时候，物体本身的速度可以利用vt表示.这道问题中的难点如果突破，那么绳端的拉力对物体做的功就会自然而然的得出.

因此，将物体作为基本研究对象，学生在对这道问题进行分析的时候，可以将极限思维方式应用其中，由动能

综上所述，学生在培养自己的极限思维时，要与实践问题进行有效结合.物理学科中很多问题都具有复杂性和抽象性，因此，学生可以在对这类问题进行解答时，将极限思维方法应用其中.这样不仅能够为学生自己提供良好的解题思路，而且还能够保证解题的质量和效率有所提升，保证高中生自身的物理学习成绩有所提高.

参考文献：

[1]程静.论高中物理教学中解题能力的培养[J].今日科苑,2010(14).

[2]黎旦，樊爱琼.物理解题思维障碍及突破[J].高教论坛,2010(05).