張智博
項城市正泰博文高級中學
淺析高中物理解題中如何運用圖象法
張智博
項城市正泰博文高級中學
物理是高中理科中的重要組成部分,也是學習的主要難點。物理試題中所包含的知識點多,涉獵范圍廣,并且有極強的專業(yè)性和抽象性,利用傳統(tǒng)的解題方法,解題難度較大。而圖像法可以將抽象的物理問題直觀的體現(xiàn)出來,對于物理試題的解答具有重要的意義。本文通過對圖像法解題進行分析,研究圖像法中各種圖像的物理意義,使圖像法的基本理念能夠運用到物理解題當中,發(fā)揮出圖像法的優(yōu)勢,實現(xiàn)了提升高中物理解題水平的最終目的。
高中物理;圖像法;解題
高中物理試題中涉及的知識面較多,內(nèi)容細碎,對于學生物理學習水平的考察較為全面。在解題過程中,單純的利用公式和物理演算等方式,會具有一定的抽象性,在許多時候都不利于物理試題的解答。而由于物理不僅能夠利用數(shù)據(jù)和文字進行表述,同時,也能夠利用圖像進行表述,也就產(chǎn)生了圖像法的解題方法。圖像法能夠?qū)⒃囶}中的各種信息,利用圖像的方式直觀的體現(xiàn)出來,在解題的過程中,可以有效降低物理試題的難度,更全面的了解題干,有利于提升高中物理解題的準確性,降低了物理試題的難度。
高中物理試題中所涉及的圖像,一方面是函數(shù)圖像,也就是將題目中所給出的數(shù)據(jù)以函數(shù)的形式,建立坐標系進行表達,其中所涉及的內(nèi)容大多是速度、時間、加速度、力、電流等。另一方面,主要是分析圖,如受力分析圖、物理過程分析圖、模型圖等。圖像解題法具有以下幾種特點:
(一)將抽象概念直觀體現(xiàn)
傳統(tǒng)的物理解題方法主要是通過公式或定理進行解決的,這種解題方法的抽象性較高,對于一些復雜的題目而言,運用傳統(tǒng)物理解題方法的解題難度較大。而圖像法由于可以直觀的將題干中所表達的信息,或是腦海中的想法表達出來,可以使得解題思路更加清晰,同時,也可以更好的運用到題干中所給出的信息,簡化解題流程,有效的提升解題效率。
(二)物理流程演示
高中物理試題中,許多都設(shè)計到了物理的流程,例如在滑坡中方塊的受力分析等。通過對圖像法的使用,可以將物理流程直觀的體現(xiàn)出來,更好的描述試題中物體變化的動態(tài)特征,可以更好的了解到整個物理變化的基本流程。
(三)方便進行物理實驗
物理實驗是提升物理水平的重要方式,通過實驗,可以切身的感受物理知識,提升對物理的了解和應(yīng)用水平。而通過圖像法的使用,不但能夠?qū)⒄麄€實驗流程和解題過程運用更簡潔的方法表現(xiàn)出來,還可以降低其中所產(chǎn)生的誤差,保證的實驗的準確性,減少了解題錯誤的現(xiàn)象。
(四)圖像中包含大量信息
在運用圖像法解題的過程中,一方面,可以將題干中所給出的信息完整的調(diào)動起來,方便進行解題。另一方面,通過圖像法的直觀體現(xiàn),可以挖掘出大量題目中沒有表述出來的隱性信息,給物理解題提供了更廣闊的思路。
圖像法的主要形式是坐標系,而在物理量所表達的曲線或直線中,通過曲線與坐標軸相交、或曲線的波動規(guī)律,可以直觀的反映出一定的物理意義。其中,物理意義主要包含點、線、面三個方面。
(一)點的物理意義
首先是截距點。截距點能夠表現(xiàn)出當一個物理量的數(shù)值為0時,其他的物理量的數(shù)值,可以直觀標明物理試題中,其他物理量的狀態(tài)。其次是交點。交點能夠表現(xiàn)出,當一個物理量的數(shù)值相同時,二者的狀態(tài)和發(fā)展的趨勢。再次是極值點。當一個物理量達到極值點時,也就反饋出了該物理量的變化范圍,同時也能夠體現(xiàn)出極值點附近物理量的變化規(guī)律。最后是拐點。當一個物理量的數(shù)值發(fā)生突變時,就會導致在圖像中留下拐點。拐點分為明拐點和暗拐點,明觀點可以直觀的體現(xiàn)在圖像當中,并能夠為人所利用。而暗拐點在傳統(tǒng)的解題方法中,很難感受到其物理量的變化,而體現(xiàn)在圖像中,通常是突破了物理量的坐標軸。
(二)線的物理意義
在物理解題方面,線主要是指圖像中數(shù)據(jù)所形成的直線或曲線的切線。線的物理意義主要體現(xiàn)在切線的斜率上,而切線的斜率一方面體現(xiàn)在過圖像中曲線上的某一點做切線,這條線與橫軸相連,所產(chǎn)生的正切值也就是切線的斜率。而另一方面,則體現(xiàn)在坐標系遠點與曲線上某一點的連線,與橫軸相連所產(chǎn)生的正切值。
(三)面的物理意義
面也就是指圖像中,曲線與坐標軸相連所產(chǎn)生區(qū)域的面積。對于物理量而言,大多數(shù)都會呈現(xiàn)出有規(guī)律的波動性,體現(xiàn)在坐標系中,其曲線會在一定的規(guī)律內(nèi),對坐標軸進行穿插,而其中所產(chǎn)生的區(qū)域,也就是坐標軸的面。其面積大小與物理量有直接的練習,而不同的坐標軸的面具有不同的含義,例如,VT圖像中,面的大小與位移相關(guān),而FS圖像則表示功的大小。在IT圖像中,面的大小與電量有關(guān),AT圖像的面積大小,則可以體現(xiàn)出速度的變化量。
物理是高中教學中的重要部分,由于物理試題的考查范圍較大,并且具有極高的專業(yè)性和抽象性,在解題過程中,經(jīng)常會產(chǎn)生較大的困難,影響了物理試題的解題水平。而由于圖像法能夠?qū)⒊橄蟾拍钪庇^體現(xiàn)、能夠展示物理流程、可以進行物理實驗、并且能夠表現(xiàn)出題干中所給出的大量信息,對于高中物理解題具有重要意義。在圖像法的運用過程中,通過從點、線、面三個方向?qū)D像法進行分析,提出圖像法在物理解題中的應(yīng)用思路,有效的提升了高中物理的解題水平,提升了高中物理學習水平。
[1]安寧.高中物理圖象法解題的應(yīng)用探討[J].學周刊,2013,10(8):61-62