淺析高中物理解題中圖像法的應(yīng)用

1、    淺析高中物理解題中圖像法的應(yīng)用    劉澤苓【摘要】高中物理知識的深度和廣度較初中來說都有所增加，學生普遍反映物理知識學習較為困難，因此，在物理教學時引入新穎又清晰明確的解題方法是幫助學生解決物理問題，提高學生學習興趣和積極性的好方法。圖像法是利用圖像來描述物理問題，找到規(guī)律并解決問題，這也是一種能力，因此在平時教學過程中教師應(yīng)當注重培養(yǎng)學生使用圖像法解題的能力。文章圍繞圖像法在高中物理解題中的應(yīng)用展開論述?！娟P(guān)鍵詞】高中物理；解題；圖像法應(yīng)用一、圖像法概述所謂圖像法是一種特殊形象的數(shù)學語言工具，可以利用圖像表達各種現(xiàn)象的過程以及規(guī)律。在物理習題

2、中通常需要數(shù)學運算，因此將這種數(shù)學語言工具引入物理解題教學是幫助簡化物理問題的有效方法。使用圖像法能夠?qū)⑽淖謹⑹龅奈锢矶赊D(zhuǎn)化為用圖像描述，其中有許多種圖像類型，如過程分析、模型分析、受力分析等圖像形式，利用圖像使抽象的物理問題更加形象化、使復(fù)雜問題簡單化、靜態(tài)問題動態(tài)化。這種方法的可取之處還在于它是利用物理知識與數(shù)學語言以及信息技術(shù)等多種學科技術(shù)結(jié)合得出的綜合體，因此，圖像法的教學不僅幫助學生解決了物理難題，還培養(yǎng)了學生的科學思維能力和綜合素質(zhì)。二、圖像法在物理解題中的應(yīng)用高中物理解題中所涉及到的圖像法很多，下面介紹三種典型類型：一是線形圖像。線形圖像是利用數(shù)學中函數(shù)的性質(zhì)，分為正負比例關(guān)系

3、和一次函數(shù)關(guān)系兩種。線形圖像是物理解題中應(yīng)用最為廣泛的一種，可以幫助學生研究物理習題中的定性分析，也可以表示兩個物理量之間的關(guān)系。例如：牛頓第二定律中，當m一定時，其合外力f與加速度a成正比例關(guān)系，就可以用線形圖像進行直觀的表示。二是拋物線形圖像。拋物線圖像是高中階段接觸的數(shù)學語言，主要用于平拋運動的軌跡以及勻變速運動等，在高中物理習題中，大多數(shù)用于對定性物理量的研究。例如：物理學中v-t圖像拋物線的應(yīng)用。三是正、余弦圖像。使用正弦或余弦圖像來解決物理問題主要是用于處理帶有波動性質(zhì)的圖像，且具有一定的周期性質(zhì)。正、余弦圖像主要應(yīng)用在關(guān)于力學的物理習題解答中，例如：在機械運動和機械波、交流電與變

4、流點和電磁震蕩與電磁波中的物理習題都能夠利用正、余弦圖像找到相關(guān)的的特征量，進而解答問題。三、圖像法在物理解題中的意義首先，利用圖像法能夠形象地將解題過程化繁為簡。利用圖像法能夠直觀地表現(xiàn)出各物理量之間的關(guān)系，將抽象的文字敘述變得更加形象生動，還能夠利用圖像簡化解題過程，使思路清晰一目了然，因此在解題過程中是一種較為靈活的方法，廣受師生的喜愛。其次，圖像法能夠幫助掌握變化規(guī)律。利用圖像法可以將靜態(tài)的問題轉(zhuǎn)化為動態(tài)的過程，如表現(xiàn)移動的小球從高處落下并滾動時受力點的不同和所受力的不同時，就可以清晰直觀地利用圖像變現(xiàn)小球的運動軌跡，并分析受力的不同。利用圖像法還能夠幫助解決物理實驗問題。隨著我國教育

5、改革的發(fā)展，提倡將生活與學習之間緊密聯(lián)系作為課程改革的基本理念之一，因此強調(diào)學習中實踐的重要作用。高中物理課程學習中實驗教學也是重要的一部分內(nèi)容，幫助學生更好地理解物理定律并培養(yǎng)學生動手操作能力，從而培養(yǎng)物理解題思維。因此，利用圖像法解決試驗中的習題問題能夠更好地分析和處理實驗數(shù)據(jù)，減少解題過程中的誤差，還能夠?qū)嶒炦^程進行及時檢驗和分析。四、使用圖像法的注意事項第一，明確物理量。在高中物理解題中應(yīng)用圖像法時需要注意明確圖像中數(shù)軸所代表的物理量是什么，要知道所建立的數(shù)學模型用來表示哪些物理量之間的關(guān)系，橫軸與縱軸代表的物理量各不相同時所呈現(xiàn)出的圖像也不同，因此一定要進行明確，否則，所建立的圖像

6、無法滿足解題要求甚至出現(xiàn)錯誤。第二，注意圖像與運動的區(qū)別。在運用圖像法解題時要清楚地知道，圖像內(nèi)容僅能夠表現(xiàn)物體的運動形式并不等于就是物體在實際過程中的運動軌跡。如研究小球沿斜面向下滑落時加速度的變化，由于斜面的傾角固定，小球在各處的摩擦因數(shù)是一樣的，因此它的加速度不變，而小球的實際運動軌跡斜向下的運動，因此在應(yīng)用圖像時需要特別注意。第三，了解圖像具有的物理意義。雖然圖像法來源于數(shù)學學科，但是在物理解題中的應(yīng)用需要從物理學的角度去認識圖像。還要注意把握圖像中各個點的含義，如交點就是圖像中線與線的相交點，同時也意味著兩個物理量在此時是相等的。截距點則表示當一個物理量為零時，另一個物理量的狀態(tài)和數(shù)

7、值。還有極值點、拐點等。還需要注意的是圖像中線與線之間所圍成的面積。結(jié)合物理量公式與圖像，幫助解決物理習題和理解物理意義。五、結(jié)語對于高中物理題目來說，通常是較為復(fù)雜的，其中包含的物理量相互制約且變化，因此解題過程中學生往往不知從何入手。利用圖像法幫助解決物理習題能夠直觀形象地表現(xiàn)出題目中各物理量之間的關(guān)系和變化，還能夠?qū)㈩}目化繁為簡，結(jié)合數(shù)學計算解決問題。還可以利用圖像表現(xiàn)出不同物理量之間的關(guān)系，描述物理狀態(tài)，進行研究性學習。只要學生能夠把握住物理解題規(guī)律，利用圖像法便能夠輕松有效地解決物理問題，提高解題的速度，增強準確性，減小誤差，還能夠幫助檢驗過程中存在的問題。但是要注意圖像法在解決物理習題中常出現(xiàn)的問題，避免造成失誤。圖像法作為一種科學的解題方法，在今后的物理學習中將應(yīng)