微元法在高中物理解题中的应用解析

李忠斌

摘 要：主要以微元法在高中物理解题中的应用解析为重点进行阐述，结合当下高中学生物理解题实际情况，首先分析微元法在高中物理解题中的应用，其次从微元法应用在电磁感应题目中、微元法应用在力做功题目中两个方面深入说明并探讨微元法在高中物理解题中的应用思路，进一步彰显微元法在高中物理解题中存在的优势与价值，提高学生解决物理问题的效率，旨在为相关研究提供参考资料。

关键词：微元法;高中物理;解题;应用措施

高中物理解题过程中引进微元法，把物理知识概念通过教学方式加以表现，同时按照教学的方式进行处理，可以获取较高的解题效率与准确率，所以高中学生要想提高学习成绩，便要全方位地掌握微元法的原理以及运用技巧，提升物理解题实效性。

一、微元法在高中物理解题中的应用

所谓的微元法，为现阶段一种常见的分析问题与解决问题的方法，此种方法应用在相对烦琐的物理题目中，能够把物理题目简便化，使学生得到正确的答案。在实际的运用中，微元法本质上便是把问题进行分解，体现“元过程”，按照某种物理规律研究分解问题，之后将其中的物理思想与方法进行加工与处理，解决好物理问题。针对微元法解决问题的步骤，首先，要对需要解决的问题加以研究，结合题目的条件明确微元对象;其次，将分解完成的微元对象和物理模型进行结合，依据物理方式求解题目对象，在部分相对烦琐的问题中起到事半功倍的成效;最后，把解题结构推广到各个微元体系中，借助微元关联引进数学或者物理方法，逐步处理好物理问题，得出正确答案。

二、微元法在高中物理解题中的应用思路

1.微元法应用在电磁感应题目中

电磁感应是高中物理中的一个重要知识模块，在解决问题时可以引进微元法，将抽象题目转变为直观的题目，帮助学生节约解题的时间，提高学生解题效率。

比如物理问题：一个水平放置的平行导轨中存有一个金属杆，平行导轨是光滑的，且金属杆的质量是m，将导轨间距记作L，其一端和电阻R连接，其他电阻忽略不计，磁感应强度B的匀强磁场与导轨平面垂直，现在给予金属杆一个初速度V0，水平向右，之后促使导轨自由移动，求出金属杆在导轨总向右移动的最大距离应该是多少？

解析：在解决问题时，可以引进微元法，了解金属杆的受力情况，其一共受到三个方向的力，即垂直向下的重力、电磁场产生的安培力，方向向左、竖直向上的支持力，三力尚未形成平衡状态，金属杆受到的重力与支持力相互平衡，所以金屬杆出现位置移动的力来源于安培力，因为安培力是变力，所以金属杆会进行加速度减小的减速直线运动，这样可以表示出物体运动的加速度是a=，因为a=，所以？驻v=，若把过程分解为多个“元过程”，那么在时间趋于零的影响下，可以认为物体在此时间内进行匀速直线运动，得到位移？驻x=v？驻t=，物体运动位移和元过程中的速度变化存有关联，也就是物体运动全过程对应的位移便是“元过程”位移之和，进而得到金属杆在导轨总向右移动的最大距离Lmax=？撞==，完成解题。

2.微元法应用在力做功题目中

高中物理解题中，将微元法运用在变力做功问题上也可以取得良好的成效，具体如下。

比如物理问题：若有一个力F将一个物体保持进行圆周运动（圆周运动的半径是R），且力F的作用方向一直顺着切线方向，计算F做功的大小。

解析：力F做功大小的计算，公式W=FLcosa仅仅作用在恒力做功上，不适合本题的解决，所以运用微元法解决提问，在具体情况之下，因为力F的具体方向以及物体方向保持一致，所以变力F属于动力做功，力F在本题中做的是正功。之后结合微元法的思想将物体进行圆周运动逐步分解，转变为诸多？驻L的元过程，因为这些小微元比较小，可以趋近于直线，进而将变力F做功转变为恒力F做功，这样利用功的恒力计算公式W=F·？驻L，接下来结合小微元具体做功大小计算总变力F做功大小，得到以下的公式：W=？撞F·？驻L=F？撞·？驻L=2πFR，由此计算出变力F的做功大小。由此，微元法本质上归属于极限的范畴，主要是将微小变量视作研究基础，通过数学极端观念以及叠加思想，推导物理问题的解决方式。

综上所述，微元法在高中物理解题中的应用解析研究课题的开展具有十分重要的现实意义，微元法是高中物理解题常见的方式，可以有效提高物理解题正确率。高中物理课程相对抽象化与逻辑化，运用微元法可以给物理解题指明方向，延伸学生自身思维空间，促使学生解决问题能力的提升，并且微元法的运用可以帮助学生巩固与内化物理知识，深入地了解物理知识技能，增强学生学习物理的效果，取得良好的解题体验，便于学生综合素养的发展。

参考文献：

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[3]张永桃.画出物理知识新高度：运用作图法突破高中物理知识瓶颈[J].新课程（中学），2017（11）.

编辑 郭小琴