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摘要:微元思想作为一种常见的思维方法,是学好高中物理知识的关键。作为辩证理论与数学思维的结合体,将其应用至物理解题中,能深化我们对知识的理解,从而起到提升解题能力的效果。因此,下文主要对高中物理解题中应用微元思想进行分析。
关键词:微元思想;高中;物理
[中图分类号]G634.7
[文献标识码]A
[文章编号]2095-2627(2017)20-0131-01
要想学好物理,我们必须要把握其本质,养成自主探究的良好习惯,为日后发展奠定扎实的基础。微元思想对于我们而言,是一种有效的学习方法,能够帮助我们从物理现象、本质、规律等多个视角入手剖析知识。因此我们需要提高对其的重视。
一、微元思想
简单的说,是指将想要求解的物理对象分割成若干个微小的变化过程,或是将物理变化过程分割成若干个微小变量,从中选取最核心的部分进行解析的一种方法。我们在应用此思想解答问题时需要立足于整体,从物理变化过程入手,选择最具代表性的微小变量去解答问题。在应用此方法解答问题时,我们需要从局部入手,善于构建物理模型,以此弱化解题难度[1]。对于我们而言,若是能掌握微元思想许多问题将迎难而解,提升考试成绩的基础上,综合能力也将得到进一步发展。
二、微元思想解题步骤
其一,依据已知条件选出需要研究的微元对象,既可以是线段,又可以是面积,也可以是一个质量等,以此保证研究对象的物理特征符合要求。
其二,构建针对性的物理模型,依据物理变化规律综合求解微元与物体间的规律,确保微元与整体间的对等性。
其三,在完成上述步骤后,我们需要将求解的微元答案放置到其他微元中,充分利用微元间的物理关系,对所得结果进行验证,以此保证所求答案的精准性。
三、微元思想植入高中物理解题的实践
1.电磁感应方面
电与磁的转化问题作为学习难点,也是最令我们感到恐慌的。在解答此类问题时,我们需要巧用微元思想去剖析问题,以转换过程为突破口。其一,依据物理问题的条件综合分析物体的受力过程,在辨析受力情况过程中需要时刻观察其方向,不可以忽略细节。其二,若是物理问题中给出了明确的转换过程,则选择对应的计算公式去解答问题[2]。其三,考虑到安培力的计算难度,我们需要事先确定它的变化过程,综合计算多种变量,从而准确解答问题。
如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:
(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F;
(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;
(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。
在学习电磁感应力学问题时,要抓好受力情况及运动动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住a=0时,速度v达最大值的特点。
2.非匀变速运动方面
物体的运动变化问题作为必考知识,也是我们必须要掌握的知识。最为常见的是物理匀速运动与变速运动;变速运动又被分为匀变速运动与非匀变速运动两种[3]。对于我们而言,非匀变速运动比较难理解,需要采取微元思想,从辩证论述的角度去看待问题,将复杂多变的运动过程细分成我们能理解的多种运动状态,从而寻找到解答问题的突破口。
如:一台雪铁龙世嘉轿车重(含乘客)1.38t,最大功率为78kW,在平直的公路上运行时阻力恒为1.8kN。由静止开始10m加速最小时间为12s,最小经50s达到最大速度。在上述过程中,正确的是()
A.12s时速度为2×1012m/s
B.最大速度为vm=78×1031.8×103m/sC.第一分钟内的位移由pt-fs=12mv2m求出D.v=20m/s时的加速度由pv-f=ma求出,时间由v=at
求出在解答非匀变速直线运动这一问题时,我们需要采取微元
法,重点剖析两种力即:F=pv=k·1v。F=kv。需要注意的是,此种说法并不是绝对的,也存在不确定性。我们在解答物理问题时需要自主形成归纳总结的良好习惯,对提升成绩具有帮助。
3.力做功方面
眾所周知,物体在运动期间会自主做功,既可能为正又可能为负,正功能够加速运动变化,提升整体的运动效率,负功则会阻碍物体运动,形成与物体运动方向完全相反的速度。因为,为了准确解答此类问题,我们必须要对此现象进行剖析。考虑到力具备多种形式,所以在解答问题时我们也要依据其变化确定功的类型。从实际答题情况来看,此类问题是我们最容易丢分的,尤其是圆周运动。基于此,我们需要采取微元思想,将物理过程细分成多个微小的部分,逐一解答问题,最后累计求和即可。需要注意的是,我们若不能落实到实际上,将很难提高我们的成绩。因此,我们需要掌握微元思想的精华,将其灵活应用至解题活动中,配合专项训练深化我们对此思想的了解。在解答物理问题时,需要事先梳理解题思路,寻找关键变量,在大量的训练中总结规律,以此提升我们的解题能力。
如:一辆马车在恒定大小摩擦力力f=10N的作用下绕半径为50m的圆形轨道做匀速圆周运动,当车运动一周回到原位置时,摩擦力所做的功为多少?
解:阻力的方向时刻在变,这是一道变力做功问题,因此我们不能直接由功的公式计算。采用微元法解之,将圆分成很多很多小段,在这些小段中,力可以看作恒力,于是Wf=fΔs1fΔs2fΔs3fΔs4fΔs5......=fs=Fs=100×2πR=3.14×104JW克=Wf=3.14×104J
结束语:综上所述,我们需要有意培养微元思维,巧用微元思想解决物理问题。在大量的解题训练中,总结经验与教训,从而深度把握其精髓,以此实现提升解决能力与考试成绩的目标。
参考文献:
[1]郭健.微元思想在高中物理习题教学中的实践研究[J].教育现代化,2016,3(40):356-358.
[2]肖锦瑜.浅析微元法在高中物理解题中的应用[J].教育观察(下半月),2016,5(1):92-94.
[3]凌农.高中物理教学中学生微元法思维的培养[J].宜宾学院学报,2016,9(12):123-125.
关键词:微元思想;高中;物理
[中图分类号]G634.7
[文献标识码]A
[文章编号]2095-2627(2017)20-0131-01
要想学好物理,我们必须要把握其本质,养成自主探究的良好习惯,为日后发展奠定扎实的基础。微元思想对于我们而言,是一种有效的学习方法,能够帮助我们从物理现象、本质、规律等多个视角入手剖析知识。因此我们需要提高对其的重视。
一、微元思想
简单的说,是指将想要求解的物理对象分割成若干个微小的变化过程,或是将物理变化过程分割成若干个微小变量,从中选取最核心的部分进行解析的一种方法。我们在应用此思想解答问题时需要立足于整体,从物理变化过程入手,选择最具代表性的微小变量去解答问题。在应用此方法解答问题时,我们需要从局部入手,善于构建物理模型,以此弱化解题难度[1]。对于我们而言,若是能掌握微元思想许多问题将迎难而解,提升考试成绩的基础上,综合能力也将得到进一步发展。
二、微元思想解题步骤
其一,依据已知条件选出需要研究的微元对象,既可以是线段,又可以是面积,也可以是一个质量等,以此保证研究对象的物理特征符合要求。
其二,构建针对性的物理模型,依据物理变化规律综合求解微元与物体间的规律,确保微元与整体间的对等性。
其三,在完成上述步骤后,我们需要将求解的微元答案放置到其他微元中,充分利用微元间的物理关系,对所得结果进行验证,以此保证所求答案的精准性。
三、微元思想植入高中物理解题的实践
1.电磁感应方面
电与磁的转化问题作为学习难点,也是最令我们感到恐慌的。在解答此类问题时,我们需要巧用微元思想去剖析问题,以转换过程为突破口。其一,依据物理问题的条件综合分析物体的受力过程,在辨析受力情况过程中需要时刻观察其方向,不可以忽略细节。其二,若是物理问题中给出了明确的转换过程,则选择对应的计算公式去解答问题[2]。其三,考虑到安培力的计算难度,我们需要事先确定它的变化过程,综合计算多种变量,从而准确解答问题。
如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:
(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F;
(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;
(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。
在学习电磁感应力学问题时,要抓好受力情况及运动动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住a=0时,速度v达最大值的特点。
2.非匀变速运动方面
物体的运动变化问题作为必考知识,也是我们必须要掌握的知识。最为常见的是物理匀速运动与变速运动;变速运动又被分为匀变速运动与非匀变速运动两种[3]。对于我们而言,非匀变速运动比较难理解,需要采取微元思想,从辩证论述的角度去看待问题,将复杂多变的运动过程细分成我们能理解的多种运动状态,从而寻找到解答问题的突破口。
如:一台雪铁龙世嘉轿车重(含乘客)1.38t,最大功率为78kW,在平直的公路上运行时阻力恒为1.8kN。由静止开始10m加速最小时间为12s,最小经50s达到最大速度。在上述过程中,正确的是()
A.12s时速度为2×1012m/s
B.最大速度为vm=78×1031.8×103m/sC.第一分钟内的位移由pt-fs=12mv2m求出D.v=20m/s时的加速度由pv-f=ma求出,时间由v=at
求出在解答非匀变速直线运动这一问题时,我们需要采取微元
法,重点剖析两种力即:F=pv=k·1v。F=kv。需要注意的是,此种说法并不是绝对的,也存在不确定性。我们在解答物理问题时需要自主形成归纳总结的良好习惯,对提升成绩具有帮助。
3.力做功方面
眾所周知,物体在运动期间会自主做功,既可能为正又可能为负,正功能够加速运动变化,提升整体的运动效率,负功则会阻碍物体运动,形成与物体运动方向完全相反的速度。因为,为了准确解答此类问题,我们必须要对此现象进行剖析。考虑到力具备多种形式,所以在解答问题时我们也要依据其变化确定功的类型。从实际答题情况来看,此类问题是我们最容易丢分的,尤其是圆周运动。基于此,我们需要采取微元思想,将物理过程细分成多个微小的部分,逐一解答问题,最后累计求和即可。需要注意的是,我们若不能落实到实际上,将很难提高我们的成绩。因此,我们需要掌握微元思想的精华,将其灵活应用至解题活动中,配合专项训练深化我们对此思想的了解。在解答物理问题时,需要事先梳理解题思路,寻找关键变量,在大量的训练中总结规律,以此提升我们的解题能力。
如:一辆马车在恒定大小摩擦力力f=10N的作用下绕半径为50m的圆形轨道做匀速圆周运动,当车运动一周回到原位置时,摩擦力所做的功为多少?
解:阻力的方向时刻在变,这是一道变力做功问题,因此我们不能直接由功的公式计算。采用微元法解之,将圆分成很多很多小段,在这些小段中,力可以看作恒力,于是Wf=fΔs1fΔs2fΔs3fΔs4fΔs5......=fs=Fs=100×2πR=3.14×104JW克=Wf=3.14×104J
结束语:综上所述,我们需要有意培养微元思维,巧用微元思想解决物理问题。在大量的解题训练中,总结经验与教训,从而深度把握其精髓,以此实现提升解决能力与考试成绩的目标。
参考文献:
[1]郭健.微元思想在高中物理习题教学中的实践研究[J].教育现代化,2016,3(40):356-358.
[2]肖锦瑜.浅析微元法在高中物理解题中的应用[J].教育观察(下半月),2016,5(1):92-94.
[3]凌农.高中物理教学中学生微元法思维的培养[J].宜宾学院学报,2016,9(12):123-125.