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物理解題極限思維法研究論文
【摘要】在物理解題過(guò)程中，極限思維法能夠利用直觀(guān)、簡(jiǎn)捷的方法對物理難題進(jìn)行解答。因此，極限思維法在物理學(xué)科中具有著(zhù)非常重要的應用意義。而通過(guò)對極限思維法的針對性運用，不僅能夠使我們另辟蹊徑，還能使原本較為復雜的物理題變得更加簡(jiǎn)單，能夠有效提高了學(xué)生的學(xué)習效率。因此，本文便通過(guò)對極限思維法在物理解題中的應用方式進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】物理解題;極限思維法;應用方式
一、極限思維法概述
極限思維法是根據數學(xué)學(xué)科中的歸納法與演繹法進(jìn)行相互結合的方式而逐漸演變過(guò)來(lái)的，從某種意義上來(lái)說(shuō)，極限思維法既具備數學(xué)思想，也同樣具備物理思想。極限思維法在物理解題中是通過(guò)對兩個(gè)變量中的其中一個(gè)變量進(jìn)行假設，使其成為既定區域中的一個(gè)極值，并以此極值作為突破口來(lái)進(jìn)行解題的。由于兩個(gè)變量是以函數關(guān)系進(jìn)行呈現的，因此能夠通過(guò)將假設極限的結果代入到物理問(wèn)題當中，以此對結果進(jìn)行反向或順向推導，從而達到對物理問(wèn)題結果進(jìn)行檢驗的目的。極限思維法在物理問(wèn)題的解題思路是以題目中的已知條件進(jìn)行出發(fā)，并對變理的極限進(jìn)行假設，以此挖掘出變量的本質(zhì)與意義，從而找出物理問(wèn)題的突破口。
二、極限思維法在物理解題中的重要性
在物理解題中極限思維法是非常重要的解題方法，通過(guò)應用極限思維法能夠解決非常復雜的物理難題，甚至還能通過(guò)極限思維法的應用而發(fā)現新的物理知識。需要注意的是，極限思維法并不能適用于所有物理題目，但其在物理解題中的應用有2大優(yōu)勢，其一，極限思維法的邏輯性嚴密，是通過(guò)已知條件來(lái)對極限進(jìn)行假設的，并通過(guò)將結果代入到題目當中來(lái)對其合理性進(jìn)行檢驗的，整個(gè)解題過(guò)程邏輯嚴謹，思維緊密，能夠對物理難題進(jìn)行高效快速的解決。其二，極限思維法能夠將物理難題簡(jiǎn)易化，其解題核心就在于對物理題目中的變量?jì)啥说闹虚g值、極值及兩個(gè)變量之間的關(guān)系進(jìn)行準確把握，以此實(shí)現對復雜物理題目的簡(jiǎn)單推導，整個(gè)解題思路不僅清晰，而且較為簡(jiǎn)單。
三、極限思維法在物理解題中的應用方式
極限思維法在物理解題中的應用主要有三種方式，一種是利用臨界值來(lái)對物理問(wèn)題進(jìn)行分析；一種是利用特殊值來(lái)對物理問(wèn)題進(jìn)行分析；還有一種是利用極端值來(lái)對物理問(wèn)題進(jìn)行分析。接下來(lái)本文便對極限思維法在物理解題中的這三種應用方式進(jìn)行解析。
�。ㄒ唬┡R界值在物理解題中的應用。在物理題目中有許多題目都是將物理變量設定在特定區域當中，而通過(guò)應用極限思維法，利用臨界值的設定能夠非常高效的進(jìn)行解題。我們應將題目中的物理變量進(jìn)行假設，使其處于臨界狀態(tài)下，從而使題目的論證能夠更加具有合理性與邏輯性。例如，在對兩車(chē)相遇問(wèn)題進(jìn)行解題時(shí)，我們需要對臨界條件進(jìn)行假設，從而分析出這些變量之間的關(guān)系，然后利用假設速度或設置位移臨界值的方式來(lái)建立等量關(guān)系，以此來(lái)解出不等式，然后再把解題結果代入到實(shí)際當中進(jìn)行判斷，以此分析結果是否合理。臨界值的應用關(guān)鍵還是在于將題中的隱性元素進(jìn)行找出，以此找到突破口來(lái)進(jìn)行解決。
�。ǘO端值在物理解題中的應用。極限思維法極端值在物理解題中的應用是將題目中的變量代入到極端情況下，以此對數據結果進(jìn)行檢測，然后再把條件進(jìn)行轉換，使其轉變?yōu)橐话闱闆r，以此來(lái)對結果的準確性進(jìn)行檢驗。例如，已知有兩個(gè)圖形為甲和乙，甲和乙的高度相同，相比于甲的斜面來(lái)說(shuō)，乙的斜面上部較陡，下部較為平緩，已知甲與地面的夾角為α，乙與地面的夾角為β，甲、乙兩個(gè)圖形的斜面總長(cháng)度一致，假設將兩個(gè)相同小球放在兩個(gè)圖形的斜面頂端并同時(shí)釋放，不計算摩擦力來(lái)求得哪個(gè)小球最先到達地面？在對這道物理題進(jìn)行解題時(shí)，我們知道采用常規的方法是難以對乙進(jìn)行求得的。
因此，我們便可利用極端值的假設來(lái)進(jìn)行解題，根據乙圖形中斜面的介紹可知，小球從頂端滑下時(shí)，其夾角是從90度逐漸變化為180度的。小球在乙斜面中的運動(dòng)時(shí)間主要分成兩個(gè)部分，第一部分是小球進(jìn)行自由落體運動(dòng)的，運動(dòng)時(shí)間為2hg姨，而第二部分小球是按照姨2gh來(lái)進(jìn)行勻速直線(xiàn)運動(dòng)的，運動(dòng)時(shí)間為L(cháng)-h姨2gh，所以，小球的運動(dòng)總時(shí)間為兩個(gè)部分時(shí)間的和，即L+h姨2gh，由于圖形中斜面的長(cháng)度大于高度，因此甲圖形小球的運動(dòng)時(shí)間要超過(guò)乙圖形小球的運動(dòng)時(shí)間。由于乙圖形中，斜面的折角小于180度又大于90度，因此小球在乙圖形斜面中的滑動(dòng)時(shí)間為T(mén)甲＞T乙1＞T乙2，所以，小球在乙圖形斜面進(jìn)行滑行時(shí)優(yōu)先到達地面。
�。ㄈ┨厥庵翟谖锢斫忸}中的應用。當物理題目中的變量存在突變關(guān)鍵值時(shí)，應采用極限思維法中的特殊值假設來(lái)進(jìn)行解題，通過(guò)對特殊值對這類(lèi)物理題目進(jìn)行假設，能夠非�？焖俚膶@類(lèi)物理題目進(jìn)行解決。例如，在對這類(lèi)物理選擇題進(jìn)行解答時(shí)，利用極限思維法中的特殊值來(lái)對題目中的變量進(jìn)行假設，并查看選擇題的答案中有哪個(gè)能夠滿(mǎn)足條件。不過(guò)需要進(jìn)行注意的是，在對特殊值進(jìn)行假設時(shí)，一定要確保特殊值正確，并使其能夠以特殊狀態(tài)來(lái)對選項進(jìn)行檢驗，從而快速找出正確選項。
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