例谈微元法在高中物理解题中的应用

摘 要：高中物理解题中，不仅需结合物理理论知识，而且还需与数学知识以及解答方法相结合，有效解决物理试题.因此，在讲解物理题时，教师需关注微元法的具体解题思想与流程，以确保学生的解题准确率与效率的提高.

关键词：高中物理；微元法；解题；策略

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2023）34-0117-03

在高中物理的解题过程中运用微元法是极其高效的一种解题方法.微元法当中的“微”主要指解题过程十分短暂，“元”则指独立性，也能够反映出解题过程，也就是说在整体当中划分出细微的局部，依据某些内在关联与规律，经过局部了解到物理试题，以完成解题.将微元法应用于物理解题过程，主要是对物理问题实施分析和解决，属于多种解题法中最有效的方法之一，其不仅可以使学生在具体解题过程中，深刻体会到从部分至整体的解题过程，而且还可以帮助学生有效掌握相关物理知识，从而使学生的解题水平与学习能力实现有效提高.

1 微元法应用的解题流程

第一步，取“元”.“元”是重要内容，解题的关键就是取“元”，如果不能保证取“元”的正确性，就会影响到学生自身的解题效果.因此，在取“元”时，需注重几个点：（1）取“元”时，要确保该计算过程是十分简单的，若取“元”难度相对较大，不建议运用微元法［1］；（2）取“元”可经过不断的叠加，获得相应的结果，叠加可呈现在两方面，一方面是加权叠加，依次计算各“元”；另一个方面，则是确保取“元”后，可呈现全面且系统的知识体系，由此可知，取“元”经过叠加后，可代表整体.

第二步，模型化.当完成取“元”后，教师就需引导学生积极应用“元”，即模型化，其能够通过接近于相等或极限相等等各种方法，对问题的解决难度进行降低，以采取更加简单的方法，进行物理模型的构建，从而使物理问题的解决过程更加简单、高效［2］.

第三步，求和.计算完“元”后，教师就需引导学生采用叠加求和，计算出相应的结果.一般来说，叠加计算的整个过程与数学知识之间是有着紧密关联的，这就要求学生学会运用相关数学知识及其求和公式进行求和.

2 微元法在高中物理解题中的应用策略

2.1 微元法在电磁感应问题解决中的应用

例1 在光滑且水平的导轨上面放置一个金属杆，其质量为m，且导轨的间距为L，导轨一边连接的电阻阻值为R，其他的电阻均不考虑其阻值.此时，垂直导轨均匀的磁场，其强度是B，若金属杆朝右的初始速度是v0，若导轨有着足够的长度，求取金属杆在导轨上向右移动的最大距离是多少？

解析 对金属杆的具体受力实施科学分析，重力为mg且支持力为N，因为金属杆朝右边移动时，所受的安培力会按照其自身的位置不断变化，这个时候，加速度就会逐渐降低，呈现出减速运动；而微元法的灵活应用，其主要是将解题的全过程，分解成同樣的微小单元，且金属杆在各微小单元当中最初的速度是v，且各单元当中金属杆具体运动的时间是与0无限接近的，因此，可表示各个微小单元的金属杆均为匀速直线运动［3］.因此，本题的解决关键是结合微元法，明确导体棒做加速度不断减小的减速运动.

参考文献：

［1］ 臧凯泉.微元法在高中物理解题中的有效应用研究［J］.数理化解题研究，2022（21）：70-72.

［2］ 张立强.“微元法”在高中物理解题中的应用探索［J］.数理化解题研究，2022（21）：73-75.

［3］ 周霁.“微元法”在高中物理教学解题中的应用［J］.数理天地（高中版），2022（10）：80-82.

［4］ 刘姿宇.“微元法”在高中物理解题中的应用探究［J］.数理化解题研究，2019（04）：59-60.

［责任编辑：李 璟］

收稿日期：2023-09-05

作者简介：解晓兵（1986.8-），男，安徽省利辛人，本科，中学一级教师，从事高中物理教学研究.