王麗珍

【內(nèi)容摘要】物理圖像是直觀反映物理量之間關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法。高考試題常把物理圖像作為重要的考查內(nèi)容，本文就高三復(fù)習(xí)中如何進(jìn)行“物理圖像”的習(xí)題設(shè)置進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】物理圖像 信息提取 構(gòu)建圖象 函數(shù)關(guān)系 作業(yè)設(shè)置

《考試大綱》明確提出高考物理要考察學(xué)生“運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力”，具體要求為“能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)和分析”。歷年的高考試題中，圖像出現(xiàn)的頻率極高，試題從不同的側(cè)面考查考生閱讀圖像、描述圖像、運(yùn)用圖像解決問題的能力。所以正確運(yùn)用圖像，是備考的重要課題。

高三物理復(fù)習(xí)一般采用傳統(tǒng)的三輪復(fù)習(xí)法，在復(fù)習(xí)的不同階段對(duì)“物理圖像”進(jìn)行合理的作業(yè)設(shè)置，從而逐步提升學(xué)生看圖、析圖、應(yīng)用圖象解決物理問題的能力。

一、 “一輪復(fù)習(xí)”重在培養(yǎng)學(xué)生“讀圖、用圖”的能力

在“一輪復(fù)習(xí)”教學(xué)中，我們需要有針對(duì)性地幫助學(xué)生解讀圖象所表達(dá)的物理意義，充分提取圖象信息，并利用圖象來解決相應(yīng)的物理問題。

高考中物理學(xué)科對(duì)能力的考核離不開對(duì)學(xué)科基本技能的考查，圖象解題可以很好地考查學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握程度。有的物理過程復(fù)雜，用數(shù)學(xué)解析法求解十分繁雜，圖象法往往另辟蹊徑。

案例1：“電路的U-I圖像”作業(yè)設(shè)置——如圖1所示的甲、乙兩直線是兩條U-I圖像，則：

（1）由圖線 可知定值電阻R= ；由圖線 可知電源的電動(dòng)勢E= ，內(nèi)阻r= ；

（2）圖示的電源和電阻串聯(lián)成閉合電路，則電路中電流I= ，路端電壓U= ，可用圖中的點(diǎn) （填“A”、“B”或“C”）表；

（3）電源的輸出功率P出= ，可用圖像的 表示。

變式1：若換用一個(gè)定值電阻R1， 且R1>R，在原圖中畫出R1的U-I圖像，試分析下列物理量的變化：電流 ，路端電壓 ，電源的輸出功率 ；

變式2：若換用一個(gè)電動(dòng)勢相等，內(nèi)阻更大的電源丙，在原圖中畫出電源丙的U-I圖像，試分析下列物理量的變化：電流 ，路端電壓 ，電源的輸出功率 ；

變式3：若將甲、乙和滑動(dòng)變阻器（0～10Ω）串聯(lián)成閉合回路，則電阻R消耗的最大功率為 ，電源的最大輸出功率為 。

案例1中有了（1）～（3）問關(guān)于圖像信息獲取的鋪墊，學(xué)生比較容易想到利用圖象法解決變式1～3的問題，使解題過程得到簡化，比解析法更巧妙靈活。

二、 “二輪復(fù)習(xí)”旨在提高學(xué)生“構(gòu)建圖像解題”的能力

圖象描述物理規(guī)律與文字、表達(dá)式是統(tǒng)一的，由圖象可以獲知規(guī)律及有關(guān)信息，反之，也可以根據(jù)物理規(guī)律構(gòu)建相應(yīng)的物理圖象來形象直觀的反映物理過程。

案例2 “滑塊木板模型”的作業(yè)設(shè)置——如圖2所示，質(zhì)量為M的平板車A放在光滑的水平面上，其右端放一個(gè)質(zhì)量為m的木塊B，且M>m，AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)在給A、B以大小相等、方向相反的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，最后B恰好不會(huì)滑離A。求：

（1）試畫出A、B運(yùn)動(dòng)的v-t圖像；（2）.......（其它問題省略）

“滑塊木板”模型一直是高中物理難以突破的模型，學(xué)生常常糾結(jié)與物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況，以至于不能準(zhǔn)確合理地選擇物理規(guī)律進(jìn)行求解。案例2中通過引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建v-t圖像（圖3），形象直觀地反應(yīng)了物體的運(yùn)動(dòng)過程，甚至可以提煉出兩個(gè)小竅門：當(dāng)系統(tǒng)動(dòng)量守恒時(shí)，關(guān)鍵是解決“共速了嗎”、“車夠長嗎”兩個(gè)問題。

總之，物理圖象在教學(xué)和解題中能夠簡便快捷的解決很多文字或方程表述相當(dāng)復(fù)雜的問題，具有難以替代的作用。但是由于由文字到圖象的思維跨度非常大，這就需要教師在教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)上，加強(qiáng)圖象圖景的教學(xué)，并通過合理的進(jìn)行練習(xí)設(shè)置，最終培養(yǎng)學(xué)生能從靜態(tài)圖中聯(lián)想到動(dòng)態(tài)變化的過程，由動(dòng)態(tài)圖中能看到瞬時(shí)的狀態(tài)圖景，不斷提高學(xué)生解決物理問題的能力。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]徐定邦. 高考試題中的圖像斜率問題[J].物理通報(bào)， 2015（5）：85-87.

（作者單位：廣州市第六中學(xué)）