探究高中物理极值问题的物理求解方法 论文

探究高中物理极值问题的物理求摘要：对于高中阶段物理中的极值问题，大多数都用数学方法来解决，但是数学方法作为一种基础性的方法，并不适用于大部分的物理极值问题计算量大的物理极值问题来说，运用数学的方法不仅浪费了许多的时间，还使得最终的结果准确性不高，因此，为了提高学生的解题正确率，教师要物理求解方法，来帮助学生解决高中物理的极值问题。关键词：高中物理；极值问题；物理方法；解答研究在高中阶段的物理学科中，极值问题一直是学生学习的难点，但是高中极值问题又是高中物理学科的重点内容，在高中物理极值问题中，主要的数学方法和物理求解方法，每个解题方法都有其优势和不足，教师要选择恰当的教学方法来帮助学生解答高中物理的极值问题，比如教师可以向学生解的方法来解答极值问题。一、高中物理极值问题含义在高中的物理极值问题中，学生需要通过题目中的物理量来计算出整个过程中极大值或者是极小值的问题，物理的极值问题，对研究物理量的变非常重要的作用，特别是适用于一些实际问题中的物理量变化情况。在高中的物理极值问题求解的过程中，教师首先要向学生介绍数学方法的求解数学方法的求解思路适用于一些计算量较少，并且运算较简单的题目类型，对于一些更深层次的物理极值求解问题应用数学方法，不仅增加了一些额间，还使得学生最终的正确率得不到保障。为了使学生的物理极值问题正确率有所提高，教师除了要向学生讲述数学教学方法之外，还要向学生教学方法，让学生从物理的角度来思考极值所满足的物理条件，并且充分的挖掘题目[2]中有关物理内容的条件，使学生最终的正确率有值问题中，有一些函数类型的题目并不能用函数式直接写出，学生在解答这类问题时会遇到许多的困惑，这时教师要让学生从物理的角度来运用类比问题中的数值进行类比，把题目难度简化。因此，在高中物理极值问题教学的过程中，教师要从物理求解方法的本质出发，使学生可以全面的掌握高的求解方法。二、高中物理极值问题的物理求解方法（1）准确的分析物理过程教师在对学生进行物理求解方法的教学时为了使学生最终计算出的极致结果具有较高的准确性和科学性，教师首先要向学生讲述，在看到一道当全面的分析题目中所涉及到的物理过程，并且通过反复的阅读找出极值所满足的物理条件。学生只要在解题的过程中，准确的计算出物理运动的最点，并且了解最高点和最低点的位置即可，由于在高中物理极值问题中，一切物[3]体的运动和速度一定是水平的，所以竖直分速度为0。教师在讲述这一做题原则时假如有学生问到了，为什么竖直分速度要为0？这时教师要向学生讲述，假如竖直分速度不为0，则物体就不可能运动到最高点和最低点。在向学生解释完该解题原则之后，教师要着重强调，学生在做题有利于学生正确率的提高。比如在题目：一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处，A、B两个水平点的距离为20m，A、B间绳子的长度为25m，那么假如两座山上的人们想传送个质量为20kg的物品套在绳子从A处划到B处，以A点所在的水平面为参考平面，则在物体滑行的过程中，重力势能的最小值是多少？教师在讲时，由于这个题目主要的是考查学生计算物理重就是让学生计算物品沿着绳子划到最低点的高度。假如该题目运用基解法，则需要学生构建以A、B为焦点的椭圆，再利用方程的思想，构建出椭圆的方程，由于利用数学解题方法时，需要涉及到斜率的求值和最低点线水平方程，这种计算方法较为繁琐，并且最终的正确率也得不到有效的保障，因此教师要让学生运用物理求解的方法来进行计算。因为物品划到绳位置时速度和方向一定是水平的，所以教师可以让学生把物品运动的最低点标为p点，在p点处作水平线为pm，在讲解到这一步时，教师要在课：”物体运动的轨迹是什么形”之后留给学生一定的时间进行思考，在答出物体运动是椭圆的，再根据椭圆的性质可以得出最终的高度为10m。在这个解题过程中，会有同学向教师提出疑问，假如物体做变加速运动，考虑？教师要向学生解释：因为物体在做变加速运动的过程中如果加速度先减小，则在后半段的运动中加速度会反向增加，反之也是成立的。那么的时刻，即使加速度为0，物体和绳子之间产生的合力也为0的时刻，因此根本不影响正常的解题思路和解题步骤。（2）运用类比的方法求极值类比方法是高中物理极值问题中运用物理求解方法的主要方法之一，类比方法对物理学的发展起到了重要的推动作用。在高中物理极值问题中，以运用光学中折射定律的问题类型，类比方法不仅使的运算环节较为简洁，还使[4]得学生在求解的过程中，计算的步骤得到相应的减少。比如在题：在某一平面上有mp两点，这两点的水平距离为a，竖直距离为b，试着找出一条从m点到p点的光滑曲线轨道使得质点从m点静止出发无摩擦的沿此轨道划到p点所需的时间最短，并且计算出最终所用的时间。教师在向学生讲解这类题目时，首先要做的是让学生对题目内容进行通读，再让学该类题目所用到的物理知识。这种题目主要考核了学生学习的光的折射定律，之后再根据折射率的内容在m点设计坐标，将连续变化的介质进行分层，之后再将光线上的任意一点作切线，在构建完函数与导数内容时，要将光的折射定律进行代入，最终简化的代数式为：cosa/v（y）=常数，之后再设立直角坐标系，坐标原点设为o点水平方向为x轴，竖直向下为y轴，根据题目中所给出的内容，画出最快下降路线的函数图，可以得出等式：1+y²=A/y=1/sin²B，之后再将等式简化可以得出：y=cotB，将光的折射定律等式代入简化可以得出质点在重力作用下最快的下降路线在函数图中的表达式为：x=A/2（2B-sin2B），y=A/2（1-cos2B），这个等式在坐标系中标出，可得出最快下降路线是一条摆线。在高中物理极值问题中，运用类比求解方法，是需要学生对题目中的各个条到的知识点进行类比代入，之后再运用等式的相关知识点对罗列出来的等式进行简化，得出最终的结论。（3）运用等效方法求极值等效方法也是高中物理极值问题求解方法中运用最多的物理解题方法，首先需要学生掌握一定的物理基础等是知识，在对题目内容进行分类，得案。比如题目：一质量不计的直角支架两端分别连接质量为m和2m的小球a和b，支架的两直角边长度为2l和l，支架可绕固定轴在竖直平面内无摩擦转动，开始时OA.边处于水平位置，在静止释放后，则A.a求最大的速度为2√glB.a球最大速度时，两球的总重力势能最小C.A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°D.a、b两球速度最大之比为2：1这一题目主要考核的是高中物理知识中的系统机械能守恒定律，在解答这类问题时，学生可以首先将角速度设置为w，根据系统机械能守恒定律，可得D项是正确的。之后再看，当a球速度达到最大时，b球相应的速度也会达到最大，则两个球体所产生的总动能也是最大的，因此，B项正确。在题目中已经介绍了两个小球的质量，在两个小球运动的过程中产生的等效质量为3m，因此可知，此球在运动的过程中，竖直方向的夹角为45°，所以C选项是正确的。在这一题目解答的过程中，主要的是运用到物理求解方法中的等效方法来求得极值。三、在高中物理极值问题中运用物理求解方法的注意事项由于高中物理的极值问题，对学生来说是一个难点，但是在整个高中物理教学中，极值问题又是一个非常重要的部分，因此教师在进行这部分内容教学时，要重点培养学生的物理洞察力，使学生在看到题目后可以迅速的找到核的物理知识点和能运用到的物理方法。学生要在解答高中物理极值问题中，根据题目中所给出的物理条件来研究出题目背后所蕴含的物理规律和物外，学生还要在观察题目的过程中，根据自身所掌握的一些物理规律，运用类比的方法，来找出解答这类问题的关键之处和重点思路。在解答高中物中，类比方法作为一种运用较为广泛的解题方法，是学生思考出正确解极值问题的核心内容，因此，教师要在实际的教学中，重点培养学生学会运用路和技巧。另外还需要注意的是，教师在讲解高中物理极值问题时，不能将所有的极值问题都划分为数学问题，教师要注意在高中物理极值问题解答的过程中，数学解题方法并不适用于全部的高中物理极值问题的求解中，不能盲物理极值问题数学化。要让学生在解答高中物理极值问题是根据题目的类型来判断是运用物理方法还是数学方法。在解答物理极值问题时要培养学生理解法的意识，使学生在解题的过程中加深对相关物理概念的理解和学习，根据自身学习到的物理基础知识来了解物理极值问题的规律和解题思路，解方法，省去较为繁琐的数学计算步骤和计算式，有利于提高学生解答高中物理极值问题时的正确率。四、结束语教师在讲解高中物理极值问题时，需要根据题目类型来让学生判断该运用哪种方法进行求解，教师还应让学生明确数学解题方法并不适用于全部问题，学生要在解答问题的过程中，根据题目的规律和所考核的知识点来恰当地选择解题方法。教师在日常教学中，除了要让学生掌握数学解题方法培养学生运用物理求解方法的熟练度，使学生的解答高