高中物理解題中“微元法”的運(yùn)用實(shí)踐分析

劉熠坤

【摘 要】隨著我國(guó)教育事業(yè)的不斷發(fā)展，高中物理學(xué)科受到越來越多的重視。尤其是近些年的高考中，有很多物理題目都需要利用“微元法”來解答，“微元法”的有效運(yùn)用對(duì)我們高中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)至關(guān)重要。本文主要就“微元法”在高中物理解題中的運(yùn)用進(jìn)行分析，并通過舉例進(jìn)行實(shí)際證明。

【關(guān)鍵詞】高中物理；微元法；解題；運(yùn)用

“微元法”是我們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中，不僅是我們常用的解題方式，也是提升我們物理成績(jī)的重要方法之一。運(yùn)用微元法解題方法主要是將物理題中抽象、繁瑣的過程，通過微元法轉(zhuǎn)換方式把物理題簡(jiǎn)單化?，F(xiàn)階段，微元法已經(jīng)在我們?nèi)粘Ｎ锢斫忸}中得到廣泛運(yùn)用，并已經(jīng)成為我們重要的解題方式，不僅有利于提升我們的物理解題效率，還能促進(jìn)我們的物理成績(jī)得到提高，有利于我們朝著全方位方向發(fā)展。

一、“微元法”的解題思路

在我們高中物理學(xué)習(xí)過程中，常常會(huì)用到“微元法”來解決物理學(xué)科中的問題。其主要的思路就是，先對(duì)物理題目進(jìn)行局部思考，在通過將局部的有效解決，對(duì)問題的整體進(jìn)行分析和論證。簡(jiǎn)而言之，就是把物理要探討的對(duì)象分解為幾個(gè)“單元”，從而對(duì)這些局部的“單元”進(jìn)行逐一擊破，最終得出整體結(jié)論。這種辦法也被叫做以小推大、以點(diǎn)見面。通常分為三個(gè)步驟進(jìn)行論證：首先，將物理習(xí)題分成若干“單元”。其次，分析“單元”的運(yùn)動(dòng)方向、質(zhì)量以及論證條件。最后，將對(duì)“單元”分析得出的結(jié)論，有效結(jié)合，對(duì)整體進(jìn)行求解。

二、“微元法”在高中物理解題中的運(yùn)用

（一）質(zhì)量元

在我們實(shí)際物理學(xué)習(xí)過程中，出現(xiàn)質(zhì)量元的問題，其解題方式與解題思路基本一致。都是依據(jù)物理題干中給出的已知條件，將整體分解成幾個(gè)相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量元，并在其中選定一個(gè)質(zhì)量元作為分析對(duì)象，遵循微元法的解題步驟展開作答。例如：在一輛加速啟動(dòng)狀態(tài)的火車中，貨倉中有一瓶酒，經(jīng)實(shí)際測(cè)量得出，酒和火車所行駛的軌道之間產(chǎn)生的夾角為？茲，求火車啟動(dòng)時(shí)的加速度是多少？這道題根據(jù)確定質(zhì)量元的方法進(jìn)行解答，首先，將已知條件中的酒看做特定質(zhì)量元，設(shè)酒的質(zhì)量為Δm，如圖所示，由此能夠得出F合=Δmgtan？茲.再根據(jù)牛頓第二定論得出F合=Δma，因此a=gtan？茲，并且方向與火車行駛的方向是保持一致的。其中，此題就是利用“微元法”將酒看做質(zhì)量元，從而能夠快速得出物理題的答案。不僅能夠提高我們?cè)诮忸}過程中的效率，還能幫助我們有效解決物理學(xué)科所遇到的難題。

（二）時(shí)間元

在我們高中物理課程學(xué)習(xí)過程中，時(shí)間常常是解答物理難題的重要因素。并且時(shí)間作為物理習(xí)題中位數(shù)不多的規(guī)則變化的量，是我們解題的關(guān)鍵條件。同時(shí)，在我們做題過程中，必須要運(yùn)用“微元法”來解題，否則就會(huì)將簡(jiǎn)單為題復(fù)雜化，從而很難得出習(xí)題結(jié)論與結(jié)果。例如：從地面上以初速度v豎直向上拋出以質(zhì)量為m的球，如果在球運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其運(yùn)動(dòng)的速度成正比關(guān)系，球運(yùn)動(dòng)的最高時(shí)間點(diǎn)為t1，落地時(shí)速為v1，已知球在落地前是勻速運(yùn)動(dòng)，求解球拋出瞬間的加速度的大?。扛鶕?jù)已知條件得出，空氣阻力f=kv，落地前球是勻速運(yùn)動(dòng)，則mg-kv1=0，設(shè)剛拋出時(shí)間大小為a0，則mg+kv0=ma0，從而得出a0={1+v0/v1}g。

三、綜合類問題的“微元法”運(yùn)用

在我們運(yùn)用“微元法”的過程中，最重要的就是要將物理已知條件進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換的能力，其中質(zhì)量元和時(shí)間元是相對(duì)單一、基礎(chǔ)的物理問題，相對(duì)而言難度較低。在我們實(shí)際做題中，還有一些復(fù)雜的、綜合性較強(qiáng)的物理應(yīng)用題型，更需要我們能夠充分掌握“微元法”的解題方法和解題技巧，從而不僅能夠幫助我們提高做題的準(zhǔn)確率，提升做題的效率，還能提升我們的物理成績(jī)，讓我們得以全面發(fā)展。例如：如圖所示，一質(zhì)量分布均勻的繩子，垂直的懸掛于天花板上，其下端正好觸及水平地面。假如把繩子上端松開，試證明在繩子下落的任意時(shí)刻，繩子作用于地面的壓力3倍，并求已經(jīng)落到地面上那部分的重力。在我們做這道題時(shí)，首先要考慮的就是要用“微元法”來解決問題。設(shè)某時(shí)刻為他t1，已經(jīng)落地的繩長(zhǎng)為x，繩子下落的速度為v，繩子的密度為？籽，極短時(shí)間為Δt，則當(dāng)Δm=vΔt？籽的繩落到地面上靜止。V=■，又因?yàn)棣極短，則Δm的速度可視為不變，所以（F-Δmg）Δt=-Δmv=-v2Δt？籽得（F-Δmg）=-v2？籽=-2gx？籽=-2mg，可得F=2mg，N=F+mg=3mg。

四、結(jié)束語

高中物理科目既是高中教育過程的重要學(xué)科，對(duì)于我們學(xué)生來說也是比較難學(xué)的課程。通常在物理課堂上，我們通過教師的講述當(dāng)時(shí)都能理解，但是在獨(dú)自解題時(shí)，卻顯得不知所措、不知從何下手。因此，我們?cè)诮忸}中應(yīng)充分運(yùn)用“微元法”來解決物理中的難題。首先，我們應(yīng)掌握“微元法”的解題原理，找出物理題目中的切入點(diǎn)。其次，將已知題目合理分成幾部分，對(duì)部分問題進(jìn)行逐一擊破，從而達(dá)到解題目的。因此，通過“微元法”解題，不僅能夠提升我們的解題效率，還能理清我們的解題思路，提升我們的物理成績(jī)，促進(jìn)我們的全面發(fā)展。

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