論極限思維在高中物理解題中的有效應用

辛元康

摘要：在高中時期物理學習期間會涉及到很多解題方法，其中極限思維屬于一種簡捷并且直觀的科學方法。借助極限思維來解答物理問題，可以幫助我們快速找到答題突破口，并且幫助我們對所得答案的正確性進行判斷，進而加快我們的答題速度。所以本文對解答物理問題期間極限思維的具體運用展開探究。

關鍵詞：高中物理;極限思維;解題方法

中圖分類號：G634.7

文獻標識碼：A

文章編號：1672 - 9129（2018）12 - 0263 - 02

前言：在如今高中時期的物理問題的綜合性以及靈活性逐漸提升的背景下，解題變成我們學習物理知識的一個難點部分。假設我們能在解題期間對極限思維加以運用，可以增強我們的解題信心。其實，極限思維屬于非常獨特的一種解題思路，其主要通過把問題當中某個變量進行極限假設的情況之下，突顯出問題結果，進而讓我們快速獲得解題思路。

1 關于極限思維的概述

其實極限思維乃是近代物理當中極為重要的一種解題方法，是借助極限思維對物理問題進行分析以及解決。極限思維這種解題方法試講問題當中某個變量進行合理的極限假設，讓該變量處在極限狀態，此時其他變量取值以及狀態就可以顯而易見，對復雜運算進行簡單化。

縱觀世界物理整個發展歷史，科學家借助極限思維成功探索物理規律的案例有很多。例如，牛頓借助無限小這個極限思維，把天體當作一個沒有大小以及形狀的質點，進而得到萬有引力這個定律。

2 通過極限思維解物理題的優勢及作用

眾所周知，物理屬于抽象程度較高的學科，其對我們能力要求非常高。解答物理問題之時，一般題干當中含有很多數據信息，這樣會對我們的解題速度和正確率造成影響。但借助極限思維來解答物理問題期間，我們通常可以另辟蹊徑，實現化難為易、化繁為簡，進而取得事半功倍這一效果。借助極限思維，我們可以很快找到答題突破口，進而提升我們的解題的質量以及效率[1-2]。

3 極限思維在解物理題中的應用案例

例如，現代商場當中已經普遍應用自動扶梯這個代步工具，和步行上樓相比，自動扶梯十分方便以及便捷。當自動扶梯進行運動之時，如果人不動，那么由一樓上升到二樓會花費t1時間，當扶梯靜止之時，人沿著扶梯步行上樓，由一樓走到二樓需要花費t2時間，如果在扶梯運行期間，人同樣向上走，那么由一樓上升到二樓需要多少時間？

針對上述問題，常規解法是把兩種上樓的方法對應的平均速度計算出來，之后把兩個速度進行相加，所得總速度便是人和扶梯一同運動速度。

根據題設能夠知道，上述問題當中，用字母來對時間進行表示，而速度與時間可被賦予成任意值。如果這時我們可以對極限思維加以運用，考慮到當t1趨近于無窮大，或者t2趨近于無窮大之時，同樣滿足題意要求。但在以上兩種情況之下，能夠讓解題變得非常簡單，便于我們解題。

假設t2趨近于無窮大，即人趨近靜止之時，就變成電梯動而人不動這種情況，則人與扶梯同時運動消耗時間就趨近于扶梯動而人不動消耗時間，所以答案就趨近于t1，這樣我們可以快速得到答案。同樣，如果假設t1趨近于無窮大，所得結果是相同的。

除了針對速度計算之外，在不同類型物理問題當中，同樣可對極限思維加以運用。例如，在電荷計算當中，就可對極限思維加以運用。

假設有一電荷，帶電量為Q，均勻的分布在圓環之上，這個圓環半徑是r，現求圓環軸線之上距離圓心O的距離x之處點A的電場強度。

上述問題對于我們來說擁有一定的解題難度，很難找到相應的解題頭緒，此時如果借助極限思維展開分析以及計算，便可把問題進行簡化。在極限思維的基礎之上，把圓環無限進行分割，便能得到無數點電荷，因為是圓環，所以以上點電荷擁有對稱性，針對點A處電場強度加以計算，之后進行求和，便能得到問題答案。

具體的計算方法為：第一，在有關公式的基礎上，求相應的點電荷。第二，累計求和，進而得到A處的電場強度[3]。

結論：綜上可知，我們在解答物理問題期間對極限思維加以運用，可以快速找到答題的突破口，提升我們的解題信心，提高我們的答題效率。除此之外，極限思維除了能夠提升我們的答題速度之外，同時還能拓展我們的事業，讓我們學會對知識進行遷移，并且在實際解題期間養成發散思維。

參考文獻：

[1]陳宇昊.淺談數學方法在高中物理電磁學中的應用[J].農家參謀，2017（ 21）：165.

[2]胡濤.重視數學知識滲透優化物理課堂教學——探析數學知識在高中物理教學中的有效應用[J].才智，2015（ 27）：221.

[3]徐國華.數學是物理最自然的語言——談數學思想方法在高中物理中的應用[J].華夏教師，2014（ 03）：52 - 53.