鐘立梅
摘 要:圖像法的應(yīng)用對于高中物理解題具有極大幫助,其可以將抽象的理論知識(shí)以具象的方式呈現(xiàn)出來,讓題目變得清晰易懂,實(shí)現(xiàn)更好更快解題的目的。本文就高中物理解題對圖像法的靈活運(yùn)用進(jìn)行分析研究,希望可以為高中物理解題效率和質(zhì)量的提升提供借鑒。
關(guān)鍵詞:高中物理;解題質(zhì)量;圖像法應(yīng)用
一、 前言
物理一直都是高中學(xué)習(xí)中非常重要的學(xué)科,其對于學(xué)生綜合能力的提升,物理思維的培養(yǎng)具有不可替代的重要作用。但是,物理學(xué)科所具有的抽象性與高難度性,極大影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率,也讓很多學(xué)生徘徊在物理大門之外。通過圖像法的應(yīng)用則可以對此種情況予以改善,可以讓學(xué)生領(lǐng)悟物理題目之題眼,實(shí)現(xiàn)學(xué)生解題能力和質(zhì)量的提高。也正是因?yàn)榇?,探索圖像法在高中物理解題中的應(yīng)用就顯得極為重要。
二、 高中物理解題對圖像法的靈活運(yùn)用重要性
圖像法在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用就是運(yùn)用圖像來更加直觀形象地描述分析問題,將文字?jǐn)⑹龅念}意準(zhǔn)確地用圖像表現(xiàn)出來,為更好地思考做題和提高做題正確率提供有效的方式。物理解題需要認(rèn)真讀題,確定題目的類型并展開思考分析,題目類型的不同,運(yùn)用圖像法的具體構(gòu)建思維也就不同。對于高中階段的學(xué)生而言,多種圖像法的運(yùn)用對解答技巧和方法予以輔助,有效控制和減少做題時(shí)間,保證做題的高效與準(zhǔn)確。例如,在物理學(xué)習(xí)過程中,運(yùn)用型的物理問題是常見的解答題型,而這種題型運(yùn)用圖像法來進(jìn)行解答是相對較為簡單的,即按照題意畫出簡潔的二維坐標(biāo),把問題設(shè)計(jì)的信息內(nèi)容用更加直觀的方式體現(xiàn)出來,就能夠直接分析得出問題答案。
三、 高中物理解題對圖像法的靈活運(yùn)用路徑
(一) 通過圖像法解決物理相對位移問題
例題1 將煤塊放到傳送帶上(可以作為質(zhì)點(diǎn)),那么其兩者之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力,我們將其設(shè)定為μ.初始狀態(tài)下,兩者均處于靜止?fàn)顟B(tài)。但是如果其以a0恒定速度做加速運(yùn)動(dòng),那么速度達(dá)到v0后,則會(huì)保持一定速度,并進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)。這樣煤塊必然會(huì)在傳送帶上留下痕跡,而兩者則會(huì)在某一點(diǎn)處于相對靜止?fàn)顟B(tài),那么此時(shí)煤塊所留下的痕跡長度為多少?
解析:通過題目分析我們可以了解到,如果傳送帶加速度相比較煤塊的加速度大,則公式為a0μg,那么我們就可以計(jì)算出傳送帶達(dá)到勻速狀態(tài)時(shí)候所使用的時(shí)間,即v0a0,煤塊達(dá)到與傳送帶相對靜止?fàn)顟B(tài)所需要使用的時(shí)間為v0μg。這時(shí)候我們就可以根據(jù)題目分析進(jìn)行圖像繪制(如圖1),通過圖中直線OB和折線OAB,則可以就所繪制的圖形進(jìn)行位移,那么就可以計(jì)算出△OAB的面積,那么兩者的位移也就計(jì)算得出,也就是煤礦運(yùn)動(dòng)痕跡的長度L。
由幾何知識(shí)得:L=12v0μg-v0a0v0
整理得:L=v20(a0-μg)2a0μg
(二) 通過圖像法解決物理變力做功問題
例題2 我們知道小鐵釘進(jìn)入木板會(huì)遇到一定阻力,而鐵釘進(jìn)入木板的深度與所遭受到的阻力之間成正比關(guān)系?,F(xiàn)在已知鐵釘進(jìn)入到木板深度為1cm,如果鐵錘再次對鐵釘進(jìn)行敲打,并與第一次做的功相同,那么在經(jīng)過第二次敲打之后,鐵釘進(jìn)入木板的深度是多少?
解析:我們在對此題目進(jìn)行分析之后,可以進(jìn)行圖像繪制來進(jìn)行此題目的解答,鐵釘進(jìn)入鐵板的阻力為F=kx,繪圖可以將F作為縱坐標(biāo)繪制,F(xiàn)方向上的位移x為橫坐標(biāo),以此做出圖像Fx,如圖2所示,那么函數(shù)線與x軸所夾的陰影部分則是鐵釘對鐵板所做的功。
由于兩次做功相等,故有:S1=S2(面積)即12kx21=12k(x2+x1)(x2-x1),Δx=x2-x1=0.41cm
(三) 通過圖像法解決物理追及碰撞問題
例題3 兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一后勻速行駛,兩車速度均為v0。此時(shí),前車突然以恒定的加速度剎車,那么在其停住的一剎那,后車才開始以前車剎車速度進(jìn)行加速度剎車??梢灾赖氖乔败囁旭偟乃俣葹閟,那么要保證兩車不相撞,則兩車的勻速行駛過程中所應(yīng)當(dāng)保持的距離為多少?
解析:通過對該題目進(jìn)行研究分析,我們可以繪制出兩車的vt圖像(如圖3所示),線①表示前車在剎車情況下所進(jìn)行的勻減速運(yùn)動(dòng),停車所用時(shí)間為t。線②則表示后車所做的勻速運(yùn)動(dòng),t時(shí)刻后開始剎車,線③則表示后車以同樣的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)。這樣我們就可以通過圖像計(jì)算兩車行駛中保持的距離。
圖3的物理意義解讀讓我們了解了前車經(jīng)過的位移與△OAt面積相同,大小為S,那么后車所經(jīng)過的位移則與梯形OADC面積相同,那么通過平行四邊形AtCD面積的計(jì)算則可以計(jì)算出兩車保持的距離,大小正好是2S。
四、 結(jié)語
圖像法是高中階段學(xué)生在進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和問題的解答中所常用的思考分析方法,它將問題的內(nèi)容信息以更加直觀形象的方式體現(xiàn)出來,促進(jìn)學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)來準(zhǔn)確地把握問題思路,來分析計(jì)算出正確答案,從而有效促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)學(xué)習(xí)和解題過程的高效率和高質(zhì)量。而關(guān)于圖像法的具體運(yùn)用技巧也是非常豐富的,需要根據(jù)具體的問題來進(jìn)行不同的勾畫。對于高中生的物理學(xué)習(xí)而言,應(yīng)當(dāng)在多種類型的物理問題中去善于運(yùn)用圖像法來進(jìn)行分析思考的輔助,在勾畫各種圖像中將問題的信息描述全面詳細(xì),并且所標(biāo)注的點(diǎn)、線等符號(hào)盡量保持清晰易懂,從而為正確高效的解題打下良好的基礎(chǔ)。
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