微元法助力从微观到宏观的跨越

2024-10-18 00:00金冬华
数理天地(高中版) 2024年20期

【摘要】微元法是解决高中物理复杂问题常用解题方法,在分析物体运动过程以及求解问题环节中可以有效突破难点,在平常的教学中,教师应重视微元法的教学,让学生学会微元法的使用技巧,提高适应新高考的能力.

【关键词】微元法;高中物理;解题技巧

1 微元法综述

高中物理研究的运动过程往往非常复杂,比如求解变力做功、变速运动的位移、非匀变速运动的时间问题等.因此需要将研究过程按照时间或者空间进行无限分割,在足够小的位移或者足够短的时间条件下,可以把变力问题转化为恒力问题,将变速运动转化为匀速运动,将曲线运动转化为直线运动.无限分割之后再累加,就可以把复杂的过程进行简化,这就是物理中常用的“微元法”.

2 微元法解题过程

2.1 取“元”是解题时十分关键的内容

要遵循简单高效原则,保证所取“元”可以进行叠加,并容易得到结论,并能够代表所用的情况,取得的“元”能表示整体,避免出现重复或遗漏的情况,同时,在解题时也应该灵活应用取“元”的方式.

2.2 复杂过程无限分割

教师需要运用“元”把复杂问题转变成简单求解过程,通过接近相等或极限相等多种方法降低求解难度,构造物理模型,以有效解答高中物理试题.

2.3 累加求和

学生要学会运用相关数学知识及其求和公式对各个“元”叠加求和,以实现降低42f15a51fa5fd218e7c488549407b5c6问题难度和提高解题效率的目标.

3 微元法巧解物理问题

3.1 微元法巧解变力做功

例1 用水平拉力拉着物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周,如图1所示,已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ,物块质量为m,重力加速度为g,则此过程中摩擦力所做的功为(  )

4 结语

总之,微元法在高中物理解题中的地位十分重要,是解决复杂情景常用手段,它的使用过程非常灵活.所以,在高中物理教学中,教师要把它和具体的例子联系起来,增强学生对微元法的理解,增强学生的应用意识,这样才能大大地提升学生的解题水平.

参考文献:

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[4]安战海.浅析微元法在高中物理解题中的应用策略[J].数理化解题研究,2023(24):44-46.