摘 要:極限法是初中物理教學方法中最為廣泛、有效的一種方式,其不僅能夠提高學生對科學事物認知能力,還能夠有效培養(yǎng)學生邏輯思維能力,是學生學好物理學科的關鍵。本文主要以極限法在初中物理教學中的應用進行重點闡述,結合當下極限法的實用性為主要依據,通過事實說明極限法的有效應用,旨在為相關研究提供參考資料。
關鍵詞:極限法;初中物理;教學應用
物理為初中階段重要學科之一,在教育教學中具有十分重要的意義,其不僅能夠培養(yǎng)學生的邏輯思維,還能夠提高學生的自主學習能力。目前,極限教學法在初中物理課堂中應用廣泛,得到教師和學生的一致認可,現介紹極限法以及在初中物理教學中的應用。具體如下:
一、 極限法相關概述
極限法最早被應用是在古代,接著被廣泛引入各類問題中。從某種定義上來說,極限法是將某一問題趨近邊緣化,通過考慮邊緣問題進而解決整個問題。其是一種需具有邏輯思維的解題方法,指某個物理量在一定區(qū)域內呈變大或變小趨勢,用該種變化情況概括在區(qū)域內的變化,進而將已經總結出的規(guī)律應用到未知的問題上。其解題思路為:首先找到要解決問題的關鍵字,對其假設一個已知事物,確保在已知事物變化的基礎上能夠分析未知量;其次借助極限思想把未知量轉變?yōu)橐阎?,這時不論是教師還是學生,都能夠用所學到的理論知識對物理問題加以解決。物理學中的極限法并不像數學中那樣進行簡單運算,而是通過毫無規(guī)律的物理量來確定一個變量,許多邏輯性較強的數學問題也可用極限法分析并找到答案。極限法因其具有簡便性和形象性,被應用在初中物理教學中,可以提高課堂效率,將復雜問題簡單化,從而增加學生學習物理的積極性。
二、 極限法在初中物理教學中的應用
對于初中物理教學來講,合理運用極限法十分重要,其是提升初中生學習主觀能動性的基礎,也是加強初中生物理學習能力的關鍵。為此,初中物理教師需給予極限法利用高度重視,促使其存在的價值與效用在初中物理教學中發(fā)揮出最大化,為提升初中生物理學習水平提供有利條件,以期我國初中物理教學質量上升到新高度,為初中生日后學習更加深層次的物理知識做鋪墊,力爭為我國現代化建設輸送優(yōu)質人才。極限法,其實就是在特殊位置上進行分析,然后再擴大分析,以這個答案為中心,討論分析滿足題意的答案,一般是個范圍。以下為極限法在初中物理教學中的具體應用:
例1 如圖所示,在水中漂浮著的為密度均勻的積木,現根據圖中虛線位置,把水中下部分的積木去除,其余下部分則在水中呈()狀態(tài)。
A. 略微上浮B. 略微下沉
C. 保持靜止D. 不能確定
解析:本題主要考查學生的思維轉換能力,若依據以往的教學解題方式,去除一部分積木,其密度仍然不變,即積木所受重力和浮力相等,積木排出水的體積和溢在外面水的體積相同,也就是積木保持靜止;當積木根據圖中虛線位置發(fā)生變化后,其溢在外面水的體積沒有變化,但排出水的體積會減小,為了使排出水的體積和溢在外面水的體積相同,積木的靜止狀態(tài)就會發(fā)生改變,即略微下沉。所以答案為B。由此題可知,極限法能夠使問題簡單化,使學生形成一種假設思維的意識,進而幫助學生解決物理問題。
例2 如圖所示,一個裝液體的容器,在由最初豎直狀態(tài)變?yōu)閮A斜狀態(tài)時,液體對容器的壓強會()。
A. 增大B. 沒有變化
C. 先減小再增大D. 減小
解析:在解決此類問題時,學生應用到極限法研究壓強的變化趨勢會減小實際實驗次數,容器由豎直狀態(tài)變?yōu)閮A斜狀態(tài)的過程中,可以忽略不計而看成極限傾斜至水平,所以高度和壓強都可以近似為0。從而選出正確答案是D。
例3 如圖所示,用一細線將一靜止的實心球放置在角度為α的光滑斜面上,當角度α發(fā)生變化時,實心球對斜面的壓力會發(fā)生的變化是()。
A. 角度越大,壓力越大
B. 角度越小,壓力越小
C. 角度越大,壓力越小
D. 角度越小,壓力越大
解析:解決這個問題時,有些學生會認為實心球壓力小于重力,但并沒有理論依據,可以從極限思維考慮這道題。角度為0°時,實心球在水平面上,其所受重力等于支持力,因地面給實心球的支持力和實心球對地面的壓力相等,所以重力等于壓力;角度為90°時,此時實心球呈豎直狀態(tài),則實心球受細線的拉力等于實心球所受重力,假設實心球受豎直面的一個壓力,那么豎直面一定會給實心球一個支持力,這樣與實心球靜止在水平面的情況相矛盾,所以,角度為90°時,實心球對豎直面沒有壓力。
由此,可以得出結論,當角度α發(fā)生變化時,實心球對斜面的壓力會發(fā)生變化,且角度越大,壓力越小,故而選C。
例4 如圖所示,兩個靜止放在水平桌面上的正方體木塊a和b,在其上方分別去掉相同厚度的部分,那么余下部分對水平桌面的壓強大小為()。
A. a>bB. a
C. a=bD.不能確定
解析:此題學生會想厚度和高度有什么不同,是否會運用到以前的知識點,這就需要學生從極限本身出發(fā),考慮到截取的是豎直厚度,但根據壓強原理,其在去除厚度前后壓強卻沒有變化,所以,此題答案選擇C。
三、 結束語
綜合以上實例,極限思想可以被有效應用在物理發(fā)展和解決物理問題的研討中。其在初中物理學習中具有重要地位,在初中物理教育教學中,教師應充分結合極限思想,將極限法應用到各類問題中,進而幫助學生增強邏輯思維能力,從不同方面解決學習生活中的疑難問題,將繁雜的問題簡單化;同時根據學生學習能力,巧用極限法,使其被每個學生理解并掌握,進而提升初中物理教學質量。
參考文獻:
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作者簡介:
劉維佳,甘肅省白銀市,會寧縣枝陽初級中學。