物理解题极限思维法研究

时间:2022-12-21 02:45:24

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物理解题极限思维法研究

【摘要】在物理解题过程中,极限思维法能够利用直观、简捷的方法对物理难题进行解答。因此,极限思维法在物理学科中具有着非常重要的应用意义。而通过对极限思维法的针对性运用,不仅能够使我们另辟蹊径,还能使原本较为复杂的物理题变得更加简单,能够有效提高了学生的学习效率。因此,本文便通过对极限思维法在物理解题中的应用方式进行探讨。

【关键词】物理解题;极限思维法;应用方式

一、极限思维法概述

极限思维法是根据数学学科中的归纳法与演绎法进行相互结合的方式而逐渐演变过来的,从某种意义上来说,极限思维法既具备数学思想,也同样具备物理思想。极限思维法在物理解题中是通过对两个变量中的其中一个变量进行假设,使其成为既定区域中的一个极值,并以此极值作为突破口来进行解题的。由于两个变量是以函数关系进行呈现的,因此能够通过将假设极限的结果代入到物理问题当中,以此对结果进行反向或顺向推导,从而达到对物理问题结果进行检验的目的。极限思维法在物理问题的解题思路是以题目中的已知条件进行出发,并对变理的极限进行假设,以此挖掘出变量的本质与意义,从而找出物理问题的突破口。

二、极限思维法在物理解题中的重要性

在物理解题中极限思维法是非常重要的解题方法,通过应用极限思维法能够解决非常复杂的物理难题,甚至还能通过极限思维法的应用而发现新的物理知识。需要注意的是,极限思维法并不能适用于所有物理题目,但其在物理解题中的应用有2大优势,其一,极限思维法的逻辑性严密,是通过已知条件来对极限进行假设的,并通过将结果代入到题目当中来对其合理性进行检验的,整个解题过程逻辑严谨,思维紧密,能够对物理难题进行高效快速的解决。其二,极限思维法能够将物理难题简易化,其解题核心就在于对物理题目中的变量两端的中间值、极值及两个变量之间的关系进行准确把握,以此实现对复杂物理题目的简单推导,整个解题思路不仅清晰,而且较为简单。

三、极限思维法在物理解题中的应用方式

极限思维法在物理解题中的应用主要有三种方式,一种是利用临界值来对物理问题进行分析;一种是利用特殊值来对物理问题进行分析;还有一种是利用极端值来对物理问题进行分析。接下来本文便对极限思维法在物理解题中的这三种应用方式进行解析。(一)临界值在物理解题中的应用。在物理题目中有许多题目都是将物理变量设定在特定区域当中,而通过应用极限思维法,利用临界值的设定能够非常高效的进行解题。我们应将题目中的物理变量进行假设,使其处于临界状态下,从而使题目的论证能够更加具有合理性与逻辑性。例如,在对两车相遇问题进行解题时,我们需要对临界条件进行假设,从而分析出这些变量之间的关系,然后利用假设速度或设置位移临界值的方式来建立等量关系,以此来解出不等式,然后再把解题结果代入到实际当中进行判断,以此分析结果是否合理。临界值的应用关键还是在于将题中的隐性元素进行找出,以此找到突破口来进行解决。(二)极端值在物理解题中的应用。极限思维法极端值在物理解题中的应用是将题目中的变量代入到极端情况下,以此对数据结果进行检测,然后再把条件进行转换,使其转变为一般情况,以此来对结果的准确性进行检验。例如,已知有两个图形为甲和乙,甲和乙的高度相同,相比于甲的斜面来说,乙的斜面上部较陡,下部较为平缓,已知甲与地面的夹角为α,乙与地面的夹角为β,甲、乙两个图形的斜面总长度一致,假设将两个相同小球放在两个图形的斜面顶端并同时释放,不计算摩擦力来求得哪个小球最先到达地面?在对这道物理题进行解题时,我们知道采用常规的方法是难以对乙进行求得的。因此,我们便可利用极端值的假设来进行解题,根据乙图形中斜面的介绍可知,小球从顶端滑下时,其夹角是从90度逐渐变化为180度的。小球在乙斜面中的运动时间主要分成两个部分,第一部分是小球进行自由落体运动的,运动时间为2hg姨,而第二部分小球是按照姨2gh来进行匀速直线运动的,运动时间为L-h姨2gh,所以,小球的运动总时间为两个部分时间的和,即L+h姨2gh,由于图形中斜面的长度大于高度,因此甲图形小球的运动时间要超过乙图形小球的运动时间。由于乙图形中,斜面的折角小于180度又大于90度,因此小球在乙图形斜面中的滑动时间为T甲>T乙1>T乙2,所以,小球在乙图形斜面进行滑行时优先到达地面。(三)特殊值在物理解题中的应用。当物理题目中的变量存在突变关键值时,应采用极限思维法中的特殊值假设来进行解题,通过对特殊值对这类物理题目进行假设,能够非常快速的对这类物理题目进行解决。例如,在对这类物理选择题进行解答时,利用极限思维法中的特殊值来对题目中的变量进行假设,并查看选择题的答案中有哪个能够满足条件。不过需要进行注意的是,在对特殊值进行假设时,一定要确保特殊值正确,并使其能够以特殊状态来对选项进行检验,从而快速找出正确选项。

作者:任禺翰 单位:开封市求实高级中学