韋中燊
圖像,是物理學中不可或缺的一個部分.圖像類問題,也成了諸多物理問題中一個比較熱點的問題.不僅是熱點,也是難點.所以,破解難點是把握熱點的關(guān)鍵.于是,第一個需要思考的問題,就是我們應(yīng)當如何去破解這個難點.
1物理圖像的函數(shù)本質(zhì)
就中學階段而言,一般來說,物理問題的呈現(xiàn)方式主要有三種:文字敘述、函數(shù)表達式或方程、圖像.其中的圖像,包括實物圖、示意圖、函數(shù)圖等.本文所要討論的物理圖像,特指其中的函數(shù)圖.諸如學生們最熟悉的力學中描述速度與時間關(guān)系的v-t圖象,電學中描述伏安特性的U-I圖象.諸多的物理圖象,非常形象而直觀地將物理問題呈現(xiàn)了出來,與對應(yīng)的函數(shù)或方程巧妙地進行著數(shù)與形的結(jié)合.
圖象是誰的圖象?圖象是函數(shù)的圖象.學習數(shù)學的時候,每學習一種新的函數(shù)的時候,數(shù)學老師都會帶領(lǐng)大家了解這種函數(shù)對應(yīng)的函數(shù)圖象是什么樣子的.一種函數(shù),對應(yīng)了一種獨特的函數(shù)圖象.
物理圖象,其實就是將數(shù)學中的函數(shù)圖象借用過來使其能夠承載物理信息.物理圖象承載物理信息的要素,基本上集中在“軸、距、點、線、面、角”六個方面.軸,就是坐標軸,縱軸代表什么物理量,橫軸代表什么物理量.距,就是橫截距和縱截距,也就是圖線與橫軸、縱軸的交點.點,物理圖象上的點很豐富,有交點、拐點、極值點、任意點等,不同的點,意義不同.線,就是具體呈現(xiàn)出來的圖線,直線還是曲線,單調(diào)的還是不單調(diào)的,遞增的還是遞減的.面,就是幾根線包圍的圖形面積,一些物理圖象中,這個要素也是可以承載信息的.角,具體指的是圖線的斜率.
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那么,一個物理圖象呈現(xiàn)在了面前,尤其是那些不是十分熟悉的圖象,上述的要素到底承載著怎樣的信息,這如何才能夠得知?解決這個問題的關(guān)鍵,就是去尋找構(gòu)成這個圖象的縱坐標和橫坐標所代表的物理量之間存在的函數(shù)表達式.換句話說,其實就是在尋找這個物理圖象的本質(zhì)所在,圖象是函數(shù)的圖象,這個圖象的函數(shù)是哪一個呢?