姜乃輝

（遼寧省新聞出版學(xué)校 遼寧沈陽 110032）

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充分發(fā)揮圖像在物理教學(xué)中的作用

姜乃輝

（遼寧省新聞出版學(xué)校 遼寧沈陽 110032）

摘 要：物理中的圖像法就是根據(jù)題意把抽象復(fù)雜的物理過程有針對性地運(yùn)用數(shù)學(xué)圖像來描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，直觀形象地展示物理規(guī)律的一種解題方法。用圖像來描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系是物理學(xué)中常用的工具。也是一種簡潔的物理語言，圖像除了能直接表明其變化特點(diǎn)，提供直觀、清晰的物理圖景外，還常能表示其他物理量的變化情況。充分利用圖像帶來的信息，是求解物理問題的一種有效方法。

關(guān)鍵詞：物理圖像 直觀 有效

運(yùn)用物理圖像法分析解答問題直觀、形象、簡捷，經(jīng)常能取到意想不到的效果。這種方法在啟迪學(xué)生思維、提高學(xué)生解題技能和運(yùn)算速度上都有很大幫助。一個(gè)物理圖像所傳達(dá)的物理信息是非常豐富的，識別圖像所表示的物理意義，從圖像中獲取信息挖掘條件，利用圖像所表達(dá)的信息，結(jié)合我們所掌握的物理知識，做出相關(guān)分析和判斷，是解決物理問題的有效方法。［1］

一、圖像的轉(zhuǎn)譯

不論是解圖象問題或利用圖象求解物理問題，都要求：

1.認(rèn)識坐標(biāo)軸的意義（包括其正、負(fù)號的意義），這是認(rèn)識圖象的開始，是區(qū)別圖象性質(zhì)的關(guān)鍵。

2.會寫出圖象所表示的函數(shù)（如：正比例函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)等），會畫出已知函數(shù)的圖象，這是解答圖象問題或利用圖象求解物理問題的關(guān)鍵。

3.清楚圖象斜率的意義。

4.知道圖象在坐標(biāo)軸上截距的意義。

5.理解圖線下所圍“面積”的意義。

全面理解物理圖象的意義，熟練應(yīng)用圖象處理物理問題，是學(xué)生應(yīng)該掌握的一個(gè)基本技能。［2］

二、具體舉例說明如下：

例1、 某物體從靜止開始勻加速直線運(yùn)動，一段時(shí)間后做勻速直線運(yùn)動直至停止，已知物體共用時(shí)間10s，總位移為20m，求物體在運(yùn)動過程中的最大速度。

圖1

圖2

圖3

例2、如圖2所示，兩個(gè)光滑斜面的總長度相等、高度也相等，兩小球分別由靜止從頂端下滑，若小球在圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)無能量損耗，則（ ）

A.兩球同時(shí)落地 B.b球先落地 C.a球先落地 D.無法確定

解析：若用公式求解此題很繁瑣，應(yīng)用v-t圖分析較簡單（這里的v是速率，曲線下的面積表示路程s）。v-t圖線如圖3所示：b球下滑的加速度開始大于a球，則斜率較大，后來的加速度小于a球。因?yàn)橄侣涓叨认嗟?，機(jī)械能守恒，所以最終速度相等；即曲線末端在同一水平線上。因?yàn)槁烦滔嗟?，所以圖線所圍的面積相等。不難看出， tb ＜ ta 所以b球先落地。

從圖像的四個(gè)層次來看它的應(yīng)用：

“點(diǎn)”：物理圖像上的“點(diǎn)”代表某一物理狀態(tài)。從“點(diǎn)”著手分析時(shí)應(yīng)注意從以下幾個(gè)特殊“點(diǎn)”入手分析其物理意義：截距點(diǎn)、交點(diǎn)、極值點(diǎn)、拐點(diǎn)等等。

“線”：主要指圖像的直線或曲線的切線，其斜率通常具有明確的物理意義。物理圖像的斜率代表兩個(gè)物理量之比值，其大小往往代表另一物理量的值。

“面”：圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積，有些物理圖像的圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積的值常代表另一物理量的大小。

“形”：圖像的形狀結(jié)合其斜率找出其中隱藏的物理意義。

在解決問題的過程中應(yīng)提倡其它方法和圖像法的有機(jī)結(jié)合，這是因?yàn)樗鼈兌伎梢杂脕砻枋鑫锢碜兓囊?guī)律，各種形式之間是可以相互補(bǔ)充相互轉(zhuǎn)化的。［3］

參考文獻(xiàn)：

［1］普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.物理（必修2）.北京.人民教育出版社.2005.

［2］趙文軍.建圖在物理習(xí)題教學(xué)中的作用.中學(xué)物理教學(xué)參考.2000. 5.

［3］周正龍.圖像法在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器.2004.