高中物理解题中极限思维的应用方法

陈希

摘要：极限思维教学法是高中物理教学中最常用的解决问题的方法。随着极限思维法在高中物理教学中的广泛应用，怎样灵活的运用极限思维法分析和解决物理学习过程中的问题，是高中物理教师在教学过程中所急需解决的问题，本文主要是就高中物理解题过程中极限思维法的应用进行了分析和研究。

关键词：高中物理；极限思维；解题方法

一、 引言

经过不断地发展，高考已经不再是简单的对学生所学知识进行考查，而是越来越重视学生的能力和综合素质。而在这其中对学生逻辑思维能力和应用数形工具解决物理问题能力的要求也随之不断提高。而随着极限思维法在物理教学中的广泛应用，对物理教学质量和效率的提高也起到了积极的促进作用。

二、 极限思想方法的重要意义

极限思维法之所以在物理教学中得到了广泛的应用，主要是因为这一教学方法自身具备了极强的普适性和指导性。也正是因为其具备了这一特征，因此其在人们解决日常生活问题的过程中所发挥的作用也越来越显著。比如在物理教学的过程中，极限思维法不仅具备了数学知识的共性，同时其还有更加鲜明的特性。在运用极限思维解决问题的过程中，可以利用其自身的思维功能对相关的知识进行无限的放大和延伸。而这种辩证思想也是物理教学自身特性所决定的。另外，在物理教学过程中各种问题的不断出现，也为无限思维法的运用创造了良好的契机，而这也是物理教学促进自身发展的一种必然趋势。

三、 高中物理解题中极限思维的应用方法

1. “极限思维法”在运动学中的应用

【例1】为保证气垫导轨精确的测量，需要滑块上设立加速度a，此时教师可以对学生提出要求，在滑块上进行遮光板的安装，宽度为0.6厘米，然后，通过滑块的牵引力的作用，进而可以做出匀速加速运动。通过前后两个光电门的传感作用，这样就会对每一个光电门的时间进行了记录，第一个为t1=0.06s，第二个通过光电门的时间为t2=0.01s，那么此时这两个光电门之间的距离为x=1m。那么，请问，此滑块的加速度为多少？

解：由于已知遮光板的宽度，是0.6厘米，那么可以通过遮光板，在第一个电光门的速度可以看出其均速为：

v1=d/Δt1=0.006/0.06=0.10m/s，在第二个电光门的速度可以看出其均速为：v2=d/Δt2=0.006/0.01=0.60m/s。因此，此时计算滑块其加速度應当为：a=（d/Δt2）2-（d/Δt1）2/2x=0.175m/s2。在对这一问题进行解决的过程中，首先要对遮光板穿过电光门的时间要加以注意，虽然时间短，但是将采用瞬时速度进行计算，这样如果时间接近零的话，那么平均速度的计算，就可以用瞬时速度的极限思维方式加以解决。

2. “极限思维法”在动力学中的应用

【例2】将一根细绳系于天花板的O点位置，而绳子的另一端则系一个小球。如果将小球拉至u0点位置处于水平高度的A位置，在其静止后然后释放小球的话，那么小球将会从A位置沿着一定的圆弧逐渐的下落到正下方的B位置，下列说法正确的是（）

A. 球下落中，向心力不断的变大

B. 小球下落中，重力平均功率为零

C. 重力对小球产生的瞬时功率逐渐增加

D. 细绳拉力方向和小球的速度方向，一直保持着垂直运动，因此拉力作用之下功率为零

解：因为小球在下落的过程中其速度会逐渐地增加，因此通过计算F=m·v2/R确认此时A是正确的。重力如果在做功中，其不是零，那么重力做功平均功率也不会是零。因此，根据P=F·v·cosα发现，B是错误的，A点的速度和重力乘积为零，那么在运行过程中，其重力做功的功率就应当不是零。因此在这其中一定存在着瞬时功率逐渐增大然后再减小的一个过程。因为细绳的拉力方向与小球之间始终处于垂直的方向，因此此时的拉力是不会产生功率的，所以经过推论得出的结论是C是错误的。在判断答案A、D的过程中采用了极限思维法，在先找出整个过程中的两个极限的情况下，然后经过科学的推论最终得出了正确的答案。

3. “极限思维法”在电学中的应用

【例3】图中，显然可以看出，A、B、C三个点位于同一个垂直线上，因此，也就承受这相同的负电荷。如果

AO=OC，那么从A点起，无初速度将会释放负电粒子，下列说法正确的是（）

A. 粒子如果沿着AB连线，做变加速运动，那么一定会有加速度αA>αB

B. 粒子如果沿着AB连线，做变加速运动，那么一定会有电势φB>φA

C. 粒子如果通过A向B方向运动，那么A点电势能就会大于B点的电势能

D. 粒子会持续在AC间做往返重复运动

解：针对此问题的解答，我们也可以采用极限的思维加以解释。如果O点是零的话，那么沿着AC连线一直到两侧无穷远处时其场强将再次为零。虽然在延伸的过程中场强会出现增加或者减小的过程，但是AC两点向对应的最强的场强点的位置是无法准确定位的。由此判定A是错误的。就电场连线的整体走势而言，可以发现B点的电势一定高于A点电势，所以可以判定B是正确的。经过分析电场功率后分析，粒子在从

A向B运转的过程中电场力会产生正功率，由此关系可以判定C是正确的。而根据粒子受力的情况来看的话，在粒子从

A向B加速运动到无穷远处，因此D错误的。

四、 结束语

随着极限思维法在高中物理教学过程中的广泛应用，相信这一教学方法在物理教学过程中所发挥的作用会越来越显著。因此，教师在实际应用的过程中必须要求学生克服原有惯性思维方式的制约，才能促进学生创造性思维能力的不断增强。只有这样才能充分发挥出极限思维法在物理教学中的积极作用。

参考文献：

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