极限思维法在高中物理解题中的应用

潘如黛

【摘要】高中物理对于高中理科生来说，是一门非常重要的学科；与此同时，高中物理是一门逻辑性很强、抽象性很高的学科，在学习物理知识过程中，需掌握一些方法，才能够提高学习物理的效率。值得注意的是，作为高中学生，在高中物理解题过程中，常常会遇到解题困境，因此如何合理的应用物理解题方法非常关键。其中，极限思维法在高中物理解题中具备很明显的作用，能够提高物理解题的效率，进一步达到优化解题的目的。本文在对极限思维法进行概述的基础上，进一步对极限思维法在高中物理解题中的作用以及具体应用进行分析，希望以此为高中物理解题效率的提高提供有效建议。

【关键词】极限思维法 高中物理 解题

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）52-0082-02

近年来，在教育改革的背景下，学校特别重视各学科教学质量的提高。从高中学生角度考虑，掌握各学科知识的解题方法非常关键。其中，高中物理是一门非常重要的学科，掌握必要的物理解题方法显得很关键。值得注意的是，在高中物理解题过程中，会应用到极限思维法，此类方法即将所思考的问题和条件进行理想化假设，当假设被一步步推到极端的情况下，问题的实质便会体现出来，从而达到解决物理问题的目的[1]。为了提高高中物理解题的效率，鉴于此本文针对“极限思维法在高中物理解题中的应用”进行分析与探讨具备一定价值意义。

一、极限思维法概述及在高中物理解题中应用的作用分析

1.极限思维法概述

极限思维法。指的是将需要思考的问题以相关的条件进行理想化假设，在假设被一步步推到极端的情况下，问题的实质便呈现出来，从而达到解决最初问题的目的。大量科学实例证明，极限思维是一种非常有效且奇妙的思维技巧。值得注意的是，只有基于一定条件及一定范围当中，极限思维涉及问题当中的关系量之间的关系才有意义。对于极限思维来说，实质上属于一类极限假设，此类思维方法在科学发现过程中，尤其是基于重大的前提性理论构建过程中，存在非常重要的作用。所以，在学习过程中，面对难以解决的问题，便可以应用到极限思维法。

2.极限思维法在高中物理解题中应用的作用

在分析极限思维法在高中物理解题中应用的作用之前，可以先谈谈伽利略设计的一个实验，便很好地使用了极限思维法，进而设计了一个极限推导实验，即：假设摩擦力小的时候可忽略，当球滚下一个斜坡以后，在受到惯性作用的条件下，小球又能够滚至另一斜面，直至与出发点一样高的地方。倘若把上升方向的斜面逐步延长，小球依旧可以滚至同样高度，这表示小球的于东和斜面的倾斜度没有关系。从中可知，根据极限假设法的逻辑，当将斜面最后延伸为一条永无止境的平面时，小球也会永恒地滚动下去。亚里士多德的千百年来被人们的常识所认证的“真理”，便被伽利略所使用的极限假设思维法所推翻[2]。

在高中物理解题过程中，利用极限思维法，可以寻找到解题的切入点，还可以提高解题的效率。总结起来，将极限思维法解决高中物理问题，能够提高高中学生解决某些高中物理问题的效率，并提高学生对所解决问题的理解能力，从而达到高效学习的目的。因此，在高中物理解题过程中，极限思维法的应用值得借鉴及使用。

二、极限思维法在高中物理解题中的具体应用分析

在上述分析过程中，认识到极限思维法在高中物理解题中的作用明显。所以，为了提高高中学生解决物理问题的能力，便可以合理地应用极限思维法。下面，结合具体实例，对极限思维法的具体应用进行分析。具体实例内容如下：

1.利用极限思维法提升高中物理解题效率

在学习过程中，学生会遇到一些使用常规方法难以解决的物理问题。面对这种情况，便合理合理、科学地应用极限思维法进行解决。

例如：如图1所示，某装置处于平衡状态，如果把AC换作一条相对长一些的绳子，AC'、AB杆所承受的压力N这两者与原来相比，是（ ）。

A：T增大，N减少；B：T与N均增大；C：T减小，N增大；D：T和N均减小。

解答：面对上述问题，如果采取一般的方法进行分析、解答，那么AC长绳与水平方向存在的夹角为θ，然后将A作为研究对象，其受到AB杆的支持力N'、AC长绳的拉力T'、AD绳拉力这三种力共同作用下依旧维持平衡。当中，AD绳拉力和G相等。根据共同点平衡的条件，可得出方程：水平方向。G-T' cos=0；竖直方向，N'-T' sin=0。根据牛顿第三定律，可知T'=-T，N'=-N，这样便能够将T、N两个的大小求解出来，即T=G/cosθ，N=Gtgθ。根据这些方程式可知，在θ减少时，T也随之减小，N同样随之减小；所以T和N均减小，答案为选项D。

总之，结合上述物理问题，可知面对一些物理问题，可以合理地应用极限思维法，从而达到提升高中物理解题效率的目的[3]。

2.利用极限思维法对解题的结果进行检验

在高中物理学习过程中，面对一些物理知识，在解答完毕之后，有必要进行检验，看是否解答正确。但是，有时采取常规的解题方法显得比较棘手。针对这种情况，便可以合理地应用极限思维法。

例如：升降机里面有一物体，此物体以α=4/5g的加速度匀速上升，那么此过程物体的底板压力多大。将物体作为研究对象，档期承受向下的重力mg，底板对物体向上的支持力為N，其是向上做匀减速运动的，加速度方向向下，由牛顿第二定律可知，mg-N=mα，所以N=mg-mα=-1/4mg，即压力是1/4倍。

利用极限思维法进行检验，首先假设上升过程升降机朝向加大某一临界值α0=g，此时升降机当中物体完全失重，那么对底板产生的压力便为0。现在已知升降机加速度α为5/4g，方向竖直朝下，则明显可知α>α0。这样，便可以知道，物体和底板想要脱离，则对底板的压力为0，从而检验出上述解题方法不是正确的。总之，利用极限思维法检验解题结果，能够帮助高中生检验解题答案是否为错误，进一步为寻求正确的解决方法找到突破口[4]。

3.利用极限思维法解决抽象物理问题

在高中物理解题过程中，面对一些抽象的题目，学生往往难以下手，不知道解题的突破口在哪儿。对此，可以合理地应用极限思维法进行解题。

例如：如下图2（甲）所示，将一段粗细不同，但密度分布均匀，粗细变化均匀的木棒在O点支起，让木棒平衡，若从支点O处将木棒锯成两段，则两段的重为（ ）。

A：G1>G2；B：G1

解答：假设细的那段仅比粗的那段稍微小点，即木棒无限趋近于圆柱体，如图1（乙），题意未变，显然从支点O处将木棒锯成两段重相等，也就是C为正确答案。

因此，在高中物理解题过程中，面对一些抽象的题目，可以采取极限思维法，从而达到优化解题的目的。

三、结语

通过本文的探究，认识到在高中物理解题过程中，可以合理、科学地使用极限思维法。在有效应用极限思维法的基础上，能够提高高中物理解题的效率及质量，还能够利用极限思维法对物理问题的结果进行检验，进而达到排除错误答案的目的。总之，在高中物理解题过程中，作为高中学生，应当合理地应用极限思维法，一方面掌握一种解题方法，另一方面为物理学习的优化奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]那日苏.新课标背景下“极限思维法”的应用[J].中国校外教育，2014，（S2）：261.

[2]焦毅，徐刚，陈森玉，秦庆，王九庆.衍射极限储存环物理设计研究进展[J].强激光与粒子束，2015，27（04）：276-281.

[3]黄起升.极限思维法在高中物理解题中的应用研究[J].数理化解题研究，2017，（12）：62.

[4]柳生彪.极限思维法在高中物理解题中的应用研究[J].高中数理化，2015，（20）：28-29.