白雪

【摘 要】物理圖像問(wèn)題在高中物理中的占比相當(dāng)高，物理圖像通過(guò)描述物理過(guò)程，展現(xiàn)一定的規(guī)律，深入解釋物理題目的某些定義。物理圖像具有形象、直觀的特點(diǎn)，能從整體上讓讀者或者做題者從圖像中了解到多個(gè)物理量之間的定義或者關(guān)系。物理圖像有多種多樣的類型，如函數(shù)圖像、模型圖、受力分析圖等等，在高中物理解題中，如果可以有效地、合理地使用物理圖像來(lái)解答往年題目，有利于進(jìn)一步牢記物理概念和規(guī)律，塑造自身數(shù)形結(jié)合解答物理問(wèn)題、處理物理難題的能力。

【關(guān)鍵詞】高中物理；圖像；處理

物理圖像在解答物理題的時(shí)候起到了輔助的作用，甚至直接作用，讓答題者可以理解出題意圖。物理圖像可以形象地表達(dá)一定的規(guī)律，是一種圖文的數(shù)學(xué)語(yǔ)言，使用物理圖像可以把深?yuàn)W的題目或問(wèn)題簡(jiǎn)單化，模糊的題型具體化、清晰化，物理圖像可以把物理量之間的關(guān)系用函數(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái)，避免不必要的復(fù)雜運(yùn)算，優(yōu)化解題的過(guò)程及思路，有利于自身的數(shù)形思想的培養(yǎng)，從而提高自身分析及解決問(wèn)題的能力。

一、高中物理圖像的重要性

回歸到《考試大綱》中，注意到有這樣的一段表達(dá)：“物理規(guī)律常用數(shù)學(xué)公式和圖像來(lái)表示，要引導(dǎo)學(xué)生理解公式和圖像的物理意義。”《高考考試說(shuō)明》中，在論述應(yīng)用圖像表示及處理物理問(wèn)題的能力方面時(shí)強(qiáng)調(diào)：“必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)和分析”。

近幾年的全國(guó)高考物理試題，已經(jīng)漸漸地明晰一個(gè)規(guī)律，那就是每年都有對(duì)物理圖像的考查題型，而且占比開(kāi)始不斷增加。從2007年開(kāi)始占比約15%到2017年占比達(dá)到約18%可以看出，考查的知識(shí)點(diǎn)對(duì)物理圖像的使用和出現(xiàn)頻率越來(lái)越高，值得在學(xué)習(xí)時(shí)候?qū)@方面加強(qiáng)注意。

二、物理圖像所具有的特點(diǎn)

（一）具有直觀感

直觀的物理圖像可以將抽像概念具體化、形象化，讓物理量之間的關(guān)系變得清晰，有助于理清思路，優(yōu)化解題過(guò)程。

（二）具有便捷化

借助圖像可以觀察出整個(gè)物理過(guò)程，有利于理解、內(nèi)化物理規(guī)律。

（三）具有嚴(yán)謹(jǐn)性

分析物理數(shù)據(jù)時(shí)，圖像法具有準(zhǔn)確特點(diǎn)。如在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，對(duì)a-F圖像沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)進(jìn)行分析，可能由于沒(méi)有平衡摩擦力等情況造成。

三、高中物理圖像問(wèn)題的處理方案

（一）選擇坐標(biāo)軸所表示的意義

如下面這道2011年高考全國(guó)卷Ⅰ里的一道題：一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，波長(zhǎng)為1.2m，振幅為A。當(dāng)坐標(biāo)為x=0m處質(zhì)元向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)為x=0.4m處質(zhì)元的位移為■A。當(dāng)坐標(biāo)為x=0.2m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，x=0.4m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動(dòng)方向分別為多少。

在解析這道題的時(shí)候，我們就可以借助圖像來(lái)觀察。依題意可畫(huà)出如下大致圖形?？梢钥吹?，此時(shí)x=0.2m處的質(zhì)元正在平衡位置向下運(yùn)動(dòng)。再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，x=0.2m處的質(zhì)元回到平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，在這半個(gè)周期當(dāng)中，x=0.4m處的質(zhì)元已經(jīng)過(guò)了波谷正在向著平衡位置運(yùn)動(dòng)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，此時(shí)的位移與半個(gè)周期之前的位移大小相等。所以質(zhì)元的位移為-■A，運(yùn)動(dòng)方向向上。

（二）挖掘圖像交點(diǎn)的意義

如圖所示，直線A為電源的一圖像，直線B為電阻的一圖像，用該電源與電阻組成閉合電路時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.電阻R的阻值為3Ω

B.電源的內(nèi)阻為1.5Ω

C.電源兩端的電壓為6V

D.電源消耗的總功率為144W

解析：由直線A可以解得E=9V，r=1.5Ω。由直線B可解得電阻R=3Ω。直線A、B的交點(diǎn)表示用該電源與電阻串聯(lián)組成閉合電路時(shí)的電流和電壓，所以路端電壓為6V。而電源消耗的總功率為E·I=9×2W=18W。此中交點(diǎn)是工作點(diǎn)。故選A、B、C。

（三）注重斜率的使用

如圖所示，兩質(zhì)量相等的木塊A、B，通過(guò)一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長(zhǎng)放置在水平面上，所有接觸面均光滑，彈簧開(kāi)始時(shí)處于原長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，始終處在彈性限度內(nèi)，在物塊A上施加一個(gè)水平恒力，A、B從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有（ ），

A.當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

B.當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，A、B的速度差最大

C.當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，A的速度達(dá)到最大

D.當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大

這道題中，解題的突破口在于對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，借助v-t圖像簡(jiǎn)化問(wèn)題。通過(guò)受力分析可知，隨時(shí)間的增大，A物體的加速度逐漸變小，B物體的加速度逐漸變大，而v-t圖像的斜率表示加速度，做出如圖中所示的圖像，當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，由圖可知A、B的速度差，所以正確答案是B。

四、總結(jié)

物理圖像在解決高中物理題目中有多方面的作用。不管是解答原有圖像的問(wèn)題還是需要通過(guò)自己畫(huà)圖來(lái)明晰物理量的題目等等，只要自己深入分析問(wèn)題，知道其中題目考查的知識(shí)點(diǎn)，再把文字轉(zhuǎn)化為圖像進(jìn)行表述，這樣就可以更快的得出結(jié)論和結(jié)果?？梢?jiàn)，善于運(yùn)用圖像和熟練解答高中物理圖像問(wèn)題對(duì)于培養(yǎng)識(shí)別圖形、建構(gòu)圖形的能力都有很大的作用。

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