薛勇
摘要:极限思维法,是基于数学演绎、归纳而形成的科学思维方法,高中物理教学中,对极限思维法的合理有效运用,即对物理量可能变化推向极限,反映出物理量之间相互关系的合理性,以此对结合的准确性与合理性做出科学判断,具备思维清晰简洁、构思独特巧妙以及判断准确快速的优势特点。高中物理解题中,对极限思维法加以合理有效运用,可避免复杂计算,使解题过程得到简化,节省解题时间的同时,使解题效率和准确性得到充分保证。
关键词:极限思维法;高中物理;解题实践;措施探讨
中图分类号:G4 文献标识码:A
引言:所谓”极限思维”就是从所遇问题的极端角度出发思考问题,对所遇问题假设特殊的情况加以解决。著名的物理学家伽利略也曾通过极限思维法推翻了亚里士多德的物理力学观点思想。高中物理解题期间,运用极限思维法,体现出的鲜明特点,即基于极端化对问题进行思考,以两个极限量变化关系,假设其中任一变量处于极限点,对问题作出解答。运用该方法进行解题,可在复杂题目信息中,选择有效解题信息,有利于学生准确把握解题突破口。
一、极限思维法在高中物理解题中的实践
在我国高中学习当中,物理是一门具有较高解题难度、复杂知识概念的课程。这部分特点的存在,使得包括我的很多同学都对其或多或少的存在着一定的抵触情绪,并在影响到学习兴趣的情况下对我们的物理成绩产生影响。实际上,很多物理题目虽然看似困难,但如果能够以正确的方式解题,则将具有事半功倍的效果。其中,极限思维法即是一种十分有效的解题策略,在该方式中,其会将题目已知条件设定为一个极端的状态,并在状态当中实现问题的解答。通过高中物理解题当中该方式的应用,则能够在对我们解题思路进行拓宽的基础上获得更好的解题效率,需要我们在实际学习当中能够对该方式引起重视,通过该方式的掌握应用不断优化解题过程。要将已知的经验与事实作为基础,通过极限思维的应用将问题当中反映的因素与问题充分暴露,在使我们对相关知识形成更好理解的情况下实现对题目的解答。解答的关键,即做好题目当中变量以及条件的定位,在对持续变动量赋予极值的情况下使其能够呈现出简单化以及单一化特征,以此在提升解题效率的基础上实现我们物理综合能力的提升。
二、极限思维法在高中物理解题中的实践措施
(一)寻找解题方式
例1: 白炽灯的灯丝由钨丝制成,当灯丝烧断后脱落一段,又将剩余灯丝刚好能搭接上使用,若灯泡功率原来为60 W,观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的3/4,则现在灯泡的功率约为()
A.30 W B.45 W
C.60 W D.80 W
解析:选D.由电阻定律知,灯丝长度减为原来的3/4,电阻变为原来的3/4,照明电路中电压220 V不变,则由P=U2/R知功率变为原来的4/3倍,即80 W,D选项正确。
在我们高中物理知识学习当中,很多题目都具有着较为复杂的条件。在面对这部分题目时,即需要我们能够通过不同方式的应用对其做好多元化分析,通过极限思维方式的应用做好极限化物理模型的建构,以此将题目当中原本较为复杂的条件实现简单化处理,以此对解答过程的科学性以及逻辑性做出保证。尤其在力学题目当中,在做好题目当中物体自身的受力分析以外,也需要做好同实际运动条件的密切结合,该要求的存在,即需要我们在求解当中能够对极限思维方式进行更好的应用,做好不同方面物理条件的综合处理。
(二)鉴别题目信息
例2在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。
在”利用打點计时器测速度”的实验中,运用___法,可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度:在”探究互成角度的两个力的合成”的实验中,分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2,把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,则F就是F1和F2的合力,实验原理采用的是___法。在”探究平抛运动的规律”的实验中,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地。运用___法,可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
解:该题目是对几种物理解题方式进行综合判断的一种方式,在拿到题目后,要对题目信息进行细致的分析,根据对不同方式的判断,即能够确定题目的填空次序分别是极限思维、等效替代、类比。
(三)验证解题结果
例3:2021年8月16日,我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星〔简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空,如下图火箭在加速上升的过程中( )
A.动能不变、重力势能增加,机械能增加
B.动能增加、重力势能不变,机械能增加
C.动能增加、重力势能增加.机械能增加
D.动能不变,重力势能不变,机械能不变
分析:动能大小的影响因素:质量、速度:重力势能大小的影响因素:质量、高度、动能和势能合称为机械能。火箭在加速上升的过程中,速度变快,动能变大:高度增加,重力势能变大:动能和势能统称为机械能,所以机械能变大应选:C.
在实际解题当中,通过极限思维方式的应用,即能够以较快的速度寻找到物理题目的解题突破口,并通过空间极限变量关系判定函数的单调性。即在对极限思维方式进行具体使用时,即先在物理题目当中做好其中有效信息的提取,在获取突破点之后对答题的便捷化目标进行实现。对于高中物理题目来说,通常都具有着较为抽象的特征,在从单一方向进行思考时,经常会存在具有知识漏洞的情况。对于该问题,则需要我们能够通过多元化方式的应用对其进行全面检查,以此实现自身思维的优化处理。通过极限思维方式的应用,则能够从不同的角度分析计算结果,以此对答案的准确性做出保证。同时,该方式也能够在对解题准确率、效率进行提升的情况下对我们的答题时间进行有效的节约。尤其在高考物理选择题方面, 通过该方式的应用能够有效实现答题时间的缩短。
结束语
高中物理教学阶段,极限思维法在解题方面有着非常重要的广泛应用,对极限思维法加以合理运用,可实现化繁为简、化难为易,使解题效率和准确性得到充分保证。在我们物理题目求解时,通过极限思维方式的应用,能够帮助我们更好、更快的完成题目解答。对此,即需要在未来学习当中对该解题方式予以重视,通过不断的练习以该方式实现问题的高效率解答,不断提升我们的考试成绩。
参考文献
[1]马文华.高中物理解题思维方法的探究与运用的分析[J].科学咨询(教育科研),2021(09):245-246.
[2]李明.高中物理解题中极限思维法的应用[J].数理化解题研究,2021(15):54-55.