物理教学中的极限法

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1、物理教学中的极限法淮安市文通中学汤翠玉、许兴飞223200摘要：方法是沟通思想、知识和能力的桥梁，物理方法是物理思想的具体表现。研究物理的方法很多，如有观察法、实验法、极限法、发散思维法、抽象思维法、逆向思维法、知识迁移法等。运用方法的过程也是思维的过程，本文先介绍什么是极限法及何时应用极限法。以科学家应用极限法的成功事例更是体现该思维的重要性。结合物理学习中的实例解析进而体现该方法的实用价值和重要意义。关键词：临界值思想方法牛顿难题一、什么是极限法1、极限法的实质是什么有些物理问题涉及的因素较多,过程复杂,我们往往难以洞察其变化规律并对其作出迅速准

2、确的判断.但是,如果我们将问题推想到极端状态或极端条件下进行分析,问题有时会顿时变得明朗而简单.像这样将问题从一般状态推到特殊状态进行分析处理的解题方法就是极限法,又称极端法.在一些物理的运动状态变化过程中，往往达到某个特定的状态（临界状态）时，有关的物理量将要发生突变，此状态叫临界状态，这时却有临界值。即把研究的对象或过程，通过假设推到理想的极限情况，最大值、最小值等，使因果关系变得明显，从而解决问题。极限法的实质是将物理过程的变化推到极端使其结果变得明显,以实现对问题的快速判断,而它并不能代替物理过程规律的研究,它仅仅是一种手段.2、极限法何时用

3、如果题目中出现如“最大、最小、至少、恰好、满足什么条件”等一类词语时，一般都有临界状态，可以利用临界条件值作为解题思路的起点，设法求出临界值，再作分析讨论得出结果。此方法是一种很有用的思考途径，关键在于抓住满足的临界条件，准确地分析物理过程。假设，问在雨中，一个人从A走到B，是走的快被淋水多，还是走的慢被淋水多，如果说走的慢被淋的水少的话，一下利用极限法就可以排除了，慢的极限就为0，这个人速度为0，那么相当于这个人一直在雨水中淋着。这是生活对极限法很好的诠释。3、极限法是一种思想极限法对学生来说是比较生疏的，因为在初中物理的教学中，很少提到极限，在高

4、中阶段却要用极限的思想来处理问题，对学生来说知识的跨度比较大，在应用的过程中又要用到其他数学方法，能力的要求比较高，并且学生会产生误解，认为极限法纯粹就是数学方法，忽略了它的物理思想。    极限法是在中学物理教学中是难以掌握的方法，是运用数学知识较多的方法，极限法不仅是个方法技巧，更是一个物理思想，对一个物理实体或物理过程，对它进行无限分割，我们在不均匀中看均匀，从变化中取出了不变。当对它进行无限逼近的时候，我们均匀中看到了不均匀，在不变中了变化。只有在物理思想上、逻辑上掌握了极限法，才可以掌握了极限法的本质。这样就把一个本来是难以处理的复杂变化的

5、问题化解为比较容易处理的问题了。 二、牛顿与极限法谈牛顿的物理学，不能不提及他在数学上的伟大贡献。《原理》的全名是《自然哲学的数学原理》。所谓自然哲学在那时的含义包括物理、化学等，而主要是物理学。第一、第二两编的中心是借数学方法来阐明物体运动的规律，因此可以看出数学在《原理》中的重要地位。读者初读《原理》往往以为是作者写作时崇尚古希腊欧几里得的几何的规范。但细读就可发现作者取几何学的形式而实质赋有崭新的内涵。作者在建立几何条件之后，立即引入某种经过精心下定义的所谓极限法。这种方法基于极限术的一组普遍原理，有别于经典式的古希腊几何学。极限学说详述在《原

6、理》第一编第一章11个引理和诠释之中。在那里详细说明了极限的意义：有两个相互依赖的物理量，当两个量逐渐变小时，牛顿称它为流数,它的比率也在逐渐变化,而自变量达到无限小时比率达到一个极限定值，牛顿叫它流率。即今称导数或微商。牛顿发现他的流变术非常有用，反过来此术可以求曲线包围的面，即今所称积分。可以说，《原理》一书的中心内容是论述了牛顿在数学上的伟大创造即微积分术，并且应用这个创造去解决天体运动以及其他相关物理问题。微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。而他的这种伟大的成就背后，离不了这个重要物理思想和方法-------极限法这块基石。三、极

7、限法在中学物理中的应用1、极限法就在我们身边极限法听起来似乎陌生，只是在教学中没有对学生具体的给以定义，事实上在初中阶段，刚刚接触物理时就将这种方法渗透到教学中，以便于发展学生的科学思维能力。教材从第一章《声现象》的第一节就开始渗透极限法，在探究声音的传播是否需要介质时，用另一个手机拨通玻璃罩内的手机，随着罩内空气的不断抽出，听到手机铃声越来越弱．利用极限法，假设罩内被抽成真空，将不能听到铃声，由此得出结论：声音不能在真空中传播。只不过在这时，我们给它定义为“理想化模型法”，或“建立在实验基础上的推理法”而已。教材第九章第二节《牛顿第一定律》实验“探

8、究阻力对物体运动的影响”时发现：小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远，应用极限法，设想小车在绝对光滑的水平