高中物理有关图象教学初探

邓德忠

摘要：在历年的高考试题中，至少有一道试题专门考查物理图象问题，在其它试题中有时也会涉及物理图象。在各教科书中，也有许多知识使用图象的方式呈现，还有些知识就是运用图象的方法得出。部分试题，除了常规解法外，还可以另辟蹊径，使用图象法解题，起到事半功倍的效果。

关键词：高中物理;图象教学

一、运用图象教学的意义

恰当利用图象可以帮助学生高效掌握物理概念和物理规律。图象以其形象直观的特点，能给予学生最直接、最深刻的印象，更容易突出概念和规律的本质，更好构建知识网络，更快学会必备知识，为形成关键能力打好基础。正确运用图象，也可以帮助学生直观理解实验原理，简化分析过程，更好地掌握实验器材的使用，准确分析实验数据，迅速得出正确的结论，并恰当地进行误分析或者实验方法的改进。在分析、解决生活、生产中实际问题时，适当地运用图象，还可以使分析过程更便于理解，分析方法更别具一格，有利于训练学生的学科素养、形成核心价值，体现考核的“基础性、综合性、应用性和创新性”。

二、分析物理图象的步骤和方法

在数学中，常量和变量一看便知。在物理中，常量和变量都用字母表示，要结合具体情况或者题意辨别。

1.确定变量和常量

坐标轴代表的物理量为变量，除此外都是常量。

2.确定变量间的关系

由物理公式或者数学知识确定物理变量间的关系，运用的物理公式常常是某一特定物理过程所反应的物理规律，从而我到物理变量间定量关系，高中物理图象以线性主为，少数出现分析曲线图象的情况，线性关系比较容易处理，实际意义更大。

用来建立物理量间的函数关系式的公式一般不会很多，少则一个公式，通常两到三个公式的情况居多，使用的物理公式越多，建立的关系式就会越复杂，关系式太复杂也不便于分析处理实际问题。

分析各量间的关系时，还须注意各量的变化在实际过程中是否可控，否则建立的物理量间的关系是无效的。

3.分析物理图象的数学含义和物理意义

分析图象中的斜率具有非常重要的意义，图象的斜率往往表示一个物理量。线性图象的斜率是定值，曲线图象的切线斜率是变化的，图象切线的斜率变化，根据有关斜率的数学知识分析。

具有特定的物理意义。在分析图象时，要联系具体情况正确找出两截距的物理意义，才能解决具体问题，线性图象截距的物理意义应用更广泛。

还有，有时图象和横轴围成的面积也具有一定的物理意义，要联系具体情景准确判断。如物体作直线运动时的v-1图象与横轴围成的面积表示物体的位移。

最后，还要从利用图象解决问题的方法方面进行提炼，得出分析问题的一般方法。在人教版物理必修1中，从匀速直线运动的速度图象出发，分析得出了匀变速直线运动的平均速度公式和位移公式，运用的方法为“微元法”。把这种方法推广，可以得出一些新的结论，如F-x图象与横轴围成的面积表示力做的功、F-t图象与横轴围成的面积表示力的冲量等结论。

4.在分析、解决与图象相关问题时，必须要注意，涉及的图象是矢量图象还是标量图象，矢量的大小变化是看物理量绝对值大小的变化，标量的大小变化可以根据图象上升或下降来判断，注意区别数学和物理在分析图象单调性的异同。

三、典例分析

例题.如图所示，竖直放置的“U”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（）

7×6-3×3=33

A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下

B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

C.穿过两磁场之间的总热量为4mgd

由于金属杆进入磁场Ⅰ后做加速度逐渐减小的减速运动，速度图象为“凹”形，而在两磁场之间做匀加速运动，运动过程如图所示（其中v₁为金属杆刚进入Ⅰ时的速度，、为金属杆刚出Ⅰ时的速度），图线与时间轴所围的面积表示位移，两段运动的位移相等，所以穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，选项D正確，A错误。（答案BC）

参考文献

[1]李峰.关于高中物理图像教学的几点思考[J].课程教育研究，2017（52）：182-183.

[2]郑彩贤.探讨高中物理图象法解题[J].理科考试研究，2015，22（07）：48.

[3]俞建中.高考复习中的力学图象探讨[J].中学物理，2014，32（13）：81-82.