林明媚

【摘要】在物理這門(mén)科目中，圖像是表現(xiàn)物理規(guī)律的一個(gè)關(guān)鍵性方法，其能夠直接反映出某個(gè)物理量會(huì)隨著另一個(gè)物理量進(jìn)行變化的函數(shù)關(guān)系，將原本抽象的內(nèi)容，變得更加直觀化。所以，為了強(qiáng)化教師對(duì)這種方法的認(rèn)識(shí)，本文通過(guò)對(duì)高中物理圖像題問(wèn)題的處理方法展開(kāi)探究，希望能夠起到積極的參考作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理 圖像題 處理方法 探究

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）05-0165-02

在高中物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中，應(yīng)用圖像內(nèi)容，不僅僅可以幫助學(xué)生直接得出某些物理量，同時(shí)還可以對(duì)相關(guān)的物理規(guī)律展開(kāi)驗(yàn)證，進(jìn)而簡(jiǎn)化一些復(fù)雜的物理學(xué)習(xí)過(guò)程，在高中教材上，不少問(wèn)題都涉及到了圖像問(wèn)題，像速度時(shí)間圖像、波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、分子間作用力圖像、電壓時(shí)間圖像、電流時(shí)間圖像等，在實(shí)際的解題過(guò)程之中，不同的圖像內(nèi)容有著不同的解法，教師要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)學(xué)生作出合理的教學(xué)引導(dǎo)，避免出現(xiàn)負(fù)面化的教學(xué)情況。

1.利用圖像的線或點(diǎn)

在高中階段的物理學(xué)習(xí)中，圖像問(wèn)題中一個(gè)比較普遍的情況，那就是線，多是對(duì)整個(gè)物理過(guò)程進(jìn)行反映，而點(diǎn)，所代表的則是物理狀態(tài)。對(duì)于這類題型，教師在教學(xué)分析的過(guò)程中，不能過(guò)于死板，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的方程內(nèi)容，幫助學(xué)生快速的解決問(wèn)題。

例1 在圖1中，所表示的是兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F，與兩個(gè)分力的夾角？茲的關(guān)系，下列正確的選項(xiàng)是（ ）

A.F的取值范圍是2N≤F≤10N

B.F的取值范圍是4N≤F≤14N

C.兩個(gè)力分別為6N和8N

D.兩個(gè)力分別為2N和10N

解析 在對(duì)這道問(wèn)題進(jìn)行解決的時(shí)候，教師應(yīng)該幫助學(xué)生把握題目中的關(guān)鍵點(diǎn)，也即是點(diǎn)（1.0π，2），并利用其建立方程式F1-F2=2；其次，可以根據(jù)點(diǎn)（0.5π，10）建立方程式10=；通過(guò)對(duì)兩個(gè)方程式進(jìn)行解析，可以得出F1=8N、F2=6N的結(jié)論，進(jìn)而正確的答案是C。

2.利用圖像的斜率

物理圖像的斜率，所代表的是兩個(gè)物理量增量的比值，其大小往往代表著另一個(gè)物理量的值，像在s-t圖像中，速度為斜率，而在v-t圖像中，加速度為斜率，在U-I圖像中，負(fù)載的電阻是斜率……對(duì)于這些內(nèi)容，教師在解題的過(guò)程中，不妨以此為突破口，深化解題的整體效率。

例2 如圖2所示，用輕質(zhì)彈簧連接兩個(gè)質(zhì)量相等的物塊A、B，物塊B具有足夠的長(zhǎng)度，將其水平放置在光滑面上。開(kāi)始時(shí)，彈簧處在原長(zhǎng)的狀態(tài)，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。物塊A、B從靜止——開(kāi)始運(yùn)動(dòng)——第一次速度相等的過(guò)程中，下列描述正確的是（ ）

A.當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，A、B的速度差最大

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

C.當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大

D.當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，A的速度達(dá)到最大

解析 在對(duì)這道題目進(jìn)行解決的時(shí)候，關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)物體受力情況和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析，利用圖像處理的方法，能夠使問(wèn)題得到最大限度的簡(jiǎn)化。教師不妨幫助學(xué)生對(duì)A、B在水平面上的受力情況展開(kāi)分析，將F設(shè)定為彈簧的拉力，并試著繪制出兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像：

通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，在t1時(shí)刻，斜率相同，兩個(gè)物體的加速度相等，速度差最大；而在t2時(shí)刻，兩個(gè)物體的速度相等，物塊A的速度達(dá)到最大，圖上兩條實(shí)線所圍成的面積，代表的正是兩個(gè)物塊間的相對(duì)距離，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度最大，除了重力和彈力外，其它力對(duì)系統(tǒng)做正功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加，但是在t1時(shí)刻后，拉力仍舊處在做功的狀態(tài)，所以加速度相等時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能并不是最大值。所以正確答案是ACD。

3.利用圖像的面積

在解題過(guò)程中，物理圖像的圖線，與橫軸圍成的面積，往往代表了另一個(gè)物理量的值，所以在學(xué)習(xí)圖像內(nèi)容的時(shí)候，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用面積來(lái)進(jìn)行計(jì)算、求解的操作，這樣整個(gè)解題難度將會(huì)得到有效的降低。

例3 在恒定功率的牽引下，汽車在公路上，由靜止?fàn)顟B(tài)出發(fā)，經(jīng)過(guò)4分鐘后，其行駛距離為1.8km，那么在4分鐘末，汽車的行駛速度為（ ）

A.大于7.5m/s B.等于7.5m/s

C.15m/s D.等于15m/s

解析 在解題的過(guò)程中，大家應(yīng)該確定一點(diǎn)，那就是汽車在恒定功率下，是由靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)的，是加速度逐漸降低的變加速運(yùn)動(dòng)，所以很難利用運(yùn)動(dòng)方程來(lái)推導(dǎo)出其瞬時(shí)速度，一般的情況，是利用動(dòng)能定理來(lái)進(jìn)行求解，但是條件并不充分，所以，在確定恒定功率的情況下，可以推論出其4分鐘內(nèi)的平均速度為v==7.5m/s，隨著加速度逐漸降低，所以末速度vt要大于 v，并且在位移系上，vt<2v，可以得出v-t的圖像：

經(jīng)過(guò)圖像分析，大家可以得出陰影部分的“面積”相等，那么位移1.8km=7.5×4×60m，如果vt=7.5m/s成立，那么位移s<1.8km，而如果vt=15m/s成立，那么位移s<1.8km，所以7.5m/s

總而言之，在高中物理解題的過(guò)程中，教師需要幫助學(xué)生掌握一些與圖像內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)細(xì)節(jié)，利用圖像的內(nèi)涵性，來(lái)進(jìn)一步鞏固學(xué)生的物理學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)，幫助其獲得更為多元的解題方法，深化其科學(xué)性的學(xué)習(xí)能力。

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