淺談極值法在初中物理解題中的應(yīng)用

馬艷

摘要：習(xí)題訓(xùn)練乃是物理教學(xué)當(dāng)中的重要部分，初中生通過習(xí)題解答這種仿古式，除了能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)進(jìn)行深入理解以及靈活運(yùn)用之外，同時(shí)還能把理論和實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而促使其知識(shí)運(yùn)用這一能力得到發(fā)展以及提升。本文旨在探究初中時(shí)期物理解題教學(xué)當(dāng)中極值法的具體運(yùn)用，希望能給實(shí)際教學(xué)提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：初中物理;解題;極值法

一、力學(xué)問題中極值法的運(yùn)用

力學(xué)知識(shí)乃是初中物理當(dāng)中的重要內(nèi)容，其中包含很多不同內(nèi)容，一直貫徹在整個(gè)知識(shí)學(xué)習(xí)當(dāng)中，并且是初中生學(xué)習(xí)以及理解的一個(gè)重點(diǎn)以及難點(diǎn)。對(duì)力學(xué)問題加以解答之時(shí)，受力分析屬于一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)，通過受力分析可以得知物理實(shí)際狀態(tài)，并且對(duì)其中含有的力學(xué)的關(guān)系式加以掌握，促使其對(duì)物理問題具體解答要點(diǎn)以及方法加以掌握。在這之中，極值法屬于一種常見解題方法，通過拓展性解題思維加以分析，這樣可以對(duì)解題步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化，避免大量計(jì)算，進(jìn)而提升其解題效率，同時(shí)還能幫助學(xué)生對(duì)問題本質(zhì)加以認(rèn)識(shí)以及理解，提高其問題解決的質(zhì)量。

比如，水面上漂浮著密度均勻的小木板，如今把水面之下虛線處的部分截去，問水中剩余部分的木塊發(fā)生怎樣的變化。

針對(duì)這個(gè)問題，在過去，初中生會(huì)按照題目信息，對(duì)截取先后小木塊實(shí)施受力分析，這樣可以得到物理重力和浮力相平衡，木塊處在靜止?fàn)顟B(tài)。而且，根據(jù)浮力表達(dá)式 ，把其和物體重力進(jìn)行結(jié)合，并且列出關(guān)系式，之后通過對(duì)比物體截取先后的關(guān)系式，可以得到物體具體排水體積要有一定增量，從而完成問題解答。剩余木塊會(huì)下降一段距離，之后滿足重力和浮力相平衡。但是，在解答上述問題之時(shí)對(duì)極值法加以運(yùn)用，可對(duì)條件加以適當(dāng)擴(kuò)大，將問題轉(zhuǎn)變成把水面下木板截去，從而得到截去以后物體的排水量是0.這是，這個(gè)木板僅受重力作用，從而得到木板會(huì)進(jìn)行下沉，進(jìn)而得到縮減木板長(zhǎng)度，則木板會(huì)發(fā)生下沉這一結(jié)果。而且，通過極值法可避免大量計(jì)算，提高初中生的解題效率以及正確率。

二、壓強(qiáng)問題中極值法的運(yùn)用

進(jìn)行習(xí)題練習(xí)期間，壓強(qiáng)是初中生重點(diǎn)學(xué)習(xí)的一個(gè)內(nèi)容。在過去解題期間，一般在有關(guān)的物理關(guān)系實(shí)際分析以及對(duì)比當(dāng)中，初中生經(jīng)常出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，致使其解題能力難以提升。但在解答壓強(qiáng)問題期間對(duì)極值法加以運(yùn)用，可以讓初中生形成清晰對(duì)比體系，從而拓展其解題思維，促使學(xué)生的解題效率以及正確率得以提高。

例如，如圖所示在底面面積不同的兩個(gè)圓柱形的容器之中，分別盛裝不同液體，確保其對(duì)容器的底部具有相同大小的壓強(qiáng)。在兩個(gè)容器之后，分別在同一高度選擇兩個(gè)點(diǎn)，即A與B，試分析A與B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)大小。

在過去解題步驟之中，初中生對(duì)通過壓強(qiáng)相等這個(gè)已知條件把關(guān)系式列出來，即 ，通過甲容器當(dāng)中液體高度比乙容器當(dāng)中液面高度大，可以得到甲容器當(dāng)中液體密度比乙容器當(dāng)中液體密度小。之后，通過壓強(qiáng)公式，可以分別把A與B兩點(diǎn)處的壓強(qiáng)列出來，從而結(jié)合現(xiàn)有條件進(jìn)行分析，進(jìn)而得到A點(diǎn)壓強(qiáng)值大于B點(diǎn)壓強(qiáng)值。

但通過極值法，可設(shè)A點(diǎn)與B點(diǎn)據(jù)底部距離是乙容器當(dāng)中液體高度，從而得到B點(diǎn)在液面之上，所以壓強(qiáng)是0.但A點(diǎn)位于液面之內(nèi)，所以壓強(qiáng)不是0，從而得到A點(diǎn)壓強(qiáng)值大于B點(diǎn)壓強(qiáng)值。這樣一來，可以對(duì)解題步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化，不涉及到計(jì)算，可以提高初中生的解題效率以及準(zhǔn)確率[1]。

三、電學(xué)問題中極值法的運(yùn)用

一直以來，電學(xué)知識(shí)都是初中物理當(dāng)中的重要部分，其擁有繁雜特診，而且要求初中生對(duì)電學(xué)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)期間需要具備一定思維能力，注射羊才可對(duì)電學(xué)關(guān)系進(jìn)行清楚認(rèn)識(shí)，對(duì)電學(xué)問題進(jìn)行正確解答。在對(duì)電學(xué)問題進(jìn)行解答期間，可以對(duì)極值法加以運(yùn)用，如在特定的條件之下，求電路電流以及電壓最大值以及最小值;電路當(dāng)中功率的最小值以及最大值等。初中生在對(duì)電學(xué)習(xí)題加以解答期間對(duì)極值法加以運(yùn)用，可以對(duì)解題思路加以清晰掌握。第一，對(duì)電路圖加以分析，根據(jù)電路特征，分析在何種情況之下能夠出現(xiàn)極值現(xiàn)象，之后在極值條件之下，分析電路圖具體結(jié)構(gòu)、電壓以及電流情況。此外，還需要初中生結(jié)合習(xí)題進(jìn)行訓(xùn)練，進(jìn)而對(duì)極值法在電學(xué)問題解答當(dāng)中的具體應(yīng)用方法加以掌握[2-3]。

例如，一直電路當(dāng)中電源電壓是6V，R1=10Ω，R2是滑動(dòng)變阻器，其最大阻值為20Ω，最大電流是1A。問滑動(dòng)變器進(jìn)行變動(dòng)期間，通過R1電流如何變化。

對(duì)此題加以分析，可按照 可得，電路當(dāng)中電阻值最大之時(shí)，電流最?。?，電阻最下之時(shí)，電流最大： ，而且還需注意最大電流是否超過1A，進(jìn)而判斷所求結(jié)果是否符合題設(shè)要求。

結(jié)論：綜上可知，在初中時(shí)期物理教學(xué)之中，教師徐對(duì)解題方法以及解題技巧加以重視，幫助學(xué)生在解題當(dāng)中對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行掌握，促使其把新舊知識(shí)進(jìn)行融匯貫通。其中，極值法就是一種重要的解題方法，其在力學(xué)、壓強(qiáng)以及電學(xué)問題當(dāng)中有著重要應(yīng)用。通過極值法可以降低問題難度，促使其解題能力得以提高。