摘要：极限思想方法在高中物理教学中的应用研究的发展背景可以追溯到20世纪初，当时物理学和数学的发展开始出现交集，许多物理学家和数学家开始意识到极限思想方法在描述物理现象和解决物理问题中的重要性。随着科学技术的不断发展和进步，极限思想方法在物理和数学领域的应用越来越广泛，其在描述微观和宏观世界中的物理现象以及解决复杂问题中的作用越来越突出。基于此，本文简要概述极限法的基本内涵，研究极限思想方法在高中物理教学中的应用策略。

关键词：极限思想方法；高中物理教学

随着教育改革的不断推进和教育理念的更新，高中物理教学开始注重对学生思维能力和解决问题的能力培养，极限思想方法作为一种重要的数学思维方式，开始被引入到高中物理教学中。基于此，高中物理教学需要不断更新教学内容和方法，注重培养学生的科学素养和创新能力。极限思想方法作为一种重要的数学思维方式，能够为高中物理教学提供新的思路和方法，帮助学生更好地理解物理概念和规律，提高学生的思维能力和解决问题的能力。

一、极限思想方法的相关概述

极限是描述变量在某一过程中趋近于某个特定值的概念。具体来说，对于一个数列或函数，如果当自变量趋于某个特定值或无穷时，函数的值趋于某个确定的常数，则称该常数为该函数在该点的极限。在数列的情形下，极限的严格定义涉及到无穷的数学概念，需要在实数系中引入收敛的概念。极限的性质包括唯一性、有界性和局部保号性等。这些性质在确定极限的存在性和计算极限值时非常重要。

极限在数学和物理等多个领域中都有广泛的应用。在数学分析中，极限是研究函数的重要工具，可以用来研究函数的连续性、可导性和可积性等性质。在实数完备性的证明中，极限也发挥了重要的作用。在物理学中，极限方法被广泛应用于描述变速直线运动、曲线运动、弹性碰撞等问题。此外，在经济学、工程学和社会科学等领域中，极限方法也具有重要的应用价值。

二、极限思想方法在高中物理教学中的应用策略

（一）知识理解

极限思维是一种重要的数学思维方式，它将问题置于一个特定的情境中，通过研究该情境下变量的变化趋势和特性，来理解和解决实际问题。在高中物理教学中，极限思维方法的应用有助于学生更好地理解物理概念和规律，极限思维方法将貌似复杂的问题推到极端状态或极限值条件下进行分析，问题往往变得十分简单。极限法可以将斜面转化成平面或坚直面，可将复杂电路变成简单电路，可将运动物体视为静止物体，可将变量转化为特殊的恒定值，可将非理想物理模型转化成理想物理模型等，从而避免了不必要的物理过程分析和烦琐的数学推导运算。

极限思维方法可以帮助学生确定物理量在某一过程中的变化趋势。例如，在研究自由落体运动时，通过极限思维方法分析物体下落的速度和位移随时间的变化趋势，从而得出自由落体的规律。通过极限思维方法，学生更好地理解物理量之间的关系和变化规律。

（二）物理解题

极限思想方法在高中物理电路故障分析相关题目解题中有着重要的应用。通过极限思维，可以帮助学生更好地理解和分析电路故障问题，从而快速准确地找到解决方案。首先，极限思维方法引导学生确定故障范围。在电路故障分析中，学生使用极限思维方法将问题推向极端条件，例如将电流或电压设置为无穷大或无穷小。通过观察电路在不同极限条件下的表现，缩小故障范围，将问题限定在特定的部分或元件上。其次，极限思维方法能够确定故障类型。通过使用极限思维方法，将电路中的元件分为正常和异常两类。然后，学生逐一检查每个元件，观察其在不同极限条件下的表现，从而确定故障类型。例如，如果某个元件的电阻无穷大或无穷小，则该元件可能开路或短路，导致电路无法正常工作。最后，极限思维方法帮助学生确定解决方案。在确定了故障范围和类型后，使用极限思维方法来思考解决方案。例如，将问题推向极端条件，考虑使用不同的测试设备和测量方法来检测和修复故障。通过极限思维方法的应用，更快地找到解决方案，提高解题效率。此外，极限法被应用于功率知识，具体如下：

【案例】将一标有“6.0V，3.0w样的小灯泡甲接到某字源两端时，小灯泡恰好正常发光。如果将另一標有“6.0V，6.0W电字样的小灯泡乙接在同一电源上时，实际的功率可能为（  ）（设电源的电动势、内阻均为定值，小灯泡灯丝电阻随温度的变化忽略计）

A.1.0W      B.2.0W      C.5.5W      D.8.0W

解析：本题如果采用常规解法，则过程如下：根据条件可求出两灯泡工作电阻分别为R1=12.0Ω，R2=6.0Ω，电源电动势E、内阻r与灯泡相连，其输出功率为：

设r≈0，则得P2=6.0W;若当r>>R1、R2时，则有：

即乙灯泡实际功率可能在1.5W～6.0W之间。

若采用极限思维进行分析，则是：若电源换接灯泡乙时，电源的路端电压、输出电流的变化，决定于电源电动势E和内电阻r，为求出此时小灯泡乙端消耗的实际功率范围，我们可以根据E、r搭配方式中的两种极端情况进行推理：

①假设电源理想情况r→0，这时电源路端电压等于电动势，则：U2=6.0V，这是恒压源情况，此时P2=6.0W（额定功率）。

②假设r→∞，此时电路中电流为一定值，这是恒流源情况，接入乙灯泡时，电路中电流为0.50A，故乙灯泡消耗的实际功率为：1.5W。可知选项BC正确。

（三）探究实验

万有引力作为力的重要知识。在处理万有引力相关的问题时，极限法提供了一种有效的思考方式。例如，在探究天体运动规律时，极限思想法通过将问题推向极端条件来推导出万有引力定律。通过假设物体在地球表面自由下落或在无穷远处受到地球的引力作用，可以推导出万有引力定律的公式。极限法的应用有助于学生理解万有引力定律的适用范围和条件，并更好地掌握天体运动的规律。

此外，极限法在分析天体运动中的加速度和环绕速度问题时也有应用。在天体运动中，由于物体受到的万有引力远大于其受到的阻力，因此可以忽略阻力对物体运动的影响。通过极限法的应用，推导出天体运动的加速度和环绕速度的计算公式，从而更好地理解天体运动的规律。

综上所述，极限思想方法是一种重要的数学思维方式，通过在物理教学中应用此种思维方式，促进中学生的科学素养和思维能力的提高。在具体高中物理教学中，极限思想方法能够用于知识理解、物理解题与探究实验，引导学生以更加便捷的方式理解物理概念和规律，培养学生的科学素养和创新精神。

参考文献：

[1]高翔，田雯.极限思想方法在高中物理教学中的渗透逻辑分析[J].高中物理教学参考，2022，51（34）：28-30.

[2]袁丽雯.极限思想在高中物理运动学教学中的应用研究[D].石河子大学，2021.

[3]朱义基.在高中物理教学中渗透极限思想和方法[J].高中物理教学参考，2020，49（12）：37-38.