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浅谈图像法在高中物理的应用

时间:2022-04-13 08:38:08 浏览次数:

摘要:物理规律可以用文字来描述,也可以用数学函数式来表示,还可以用图象来描述,利用图象描述物理规律、解决物理问题的方法称之为图象法。

关键词:“图象法”斜率 截距 面积

物理规律可以用文字来描述,也可以用数学函数式来表示,还可以用图象来描述,利用图象描述物理规律、解决物理问题的方法称之为图象法。利用图象法解题具有思路简明清晰、方法灵活巧妙等优点,能有效的展现题目中的物理过程,提高分析思维的深度。能否正确挖掘这些图象中的信息与发挥其功能,决定着学生能否正确、快速地解决一些物理问题。高中物理学习中也涉及大量的图象问题,从力学到电学、光学、原子物理学,覆盖面相当广泛。

一.高中物理运用图象法的意义

1.直观形象、简化解题过程:图象解法不仅思路清晰,而且直观、形象,可使解题过程得到简化,起到比解析法更巧妙、更灵活的效果。

2.演示变化过程,把握变化规律:用图象法来描述物理过程则更直观,可以描述出其变化的动态特征,帮助学生理解物理过程。

3.用于实验,简化数据处理方法:物理学习离不开物理实验,在物理实验中应用图象法进行数据处理,不仅具有简明、直观的特点,而且还可以减小误差、分析误差的成因。

4.一种科学探究的基本方法:图象法在研究性学习中也有较大的应用。通过图象可以确定物理量之间的关系。

总之运用图象法解题的深层意义在于可以启迪学生的创新意识,培养创造能力,提高学生的综合能力,培养学生严谨求实的治学态度。

二、物理图象信息的解读

理解物理函数图象,就是能由图象中坐标轴所代表的物理量,推断出图象表述的物理意义和物理情景,并能将函数图象与函数方程联系起来,进一步获取信息。在不同的图象中“点”、“线”、“面”、“斜率”、“截距”等有其相应的不同物理意义,需熟练掌握、灵活应用。

(1)“点”图象的每个点对应研究对象的一个状态,要特别注意“起点”“终点”“交点”“拐点”等,他们往往对应一个特殊的状态,从这些特殊点找到物理量建立方程,或找到解决问题的条件,比如拐点往往是两种不同变化的分界点,即物理量的突变点或临界点。

(2)“线”代表过程,描述物体在一段过程中随着横轴所代表的物理量的变化,纵轴所代表的物理量的变化情况。如v——t图象中倾斜直线则表示物体做匀变速直线运动。

(3 )“斜率” 表示横、纵坐标轴两物理量的比值,常有一个重要的物理量与之对应,求解定量计算中对应物理量的大小,定性分析变化快慢问题。如x-t图象表示速度大小,v-t图象表示加速度大小,u-I图象表示电阻大小。

(4)“面积”图线与坐标轴围成的面积与某一过程的物理量相对应,v-t图线与横、纵坐标轴包围的面积表示位移, F——S 图象中面积表示功的大小。

(5)“截距”是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标值,该数值具有一定的物理意义,常通过函数关系来确定。

二、巧用图象信息解题

高考中物理学科对能力的考核离不开对学科基本技能的考查,图象问题中的基本信息的提取仅是技能考查中最基本的能力,而基本物理方法的应用包括图象解题则可以很好地考查学生对物理知识的掌握程度。有些定性分析题通过直接分析难以展开思路,图象法则简单明了、直观。有的物理过程复杂,用数学解析法求解十分繁杂,图象法往往另辟蹊径。图象法解题不仅思路清晰,而且在许多情况下,可使解题过程得到简化,起到比解析法更巧妙更灵活的独特效果,有些情况下运用解析法可能难以解决,但是图象法可能使你豁然开朗。

参考文献:

赵文军《建图在物理教学中的运用》 中学物理教学参考

严永林 《浅谈物理图象方法的功能》中学物理教学参考

张亮《建立物理模型寻求解题关键》 中学物理教学参考

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