图像类问题学生失分点分析

    王诗锋

    

    

    

    高考物理对知识的考核越来越细，越来越专业.图像作为一种常用物理语言，对物理过程的考查具有不可替代的作用.综观最近几年物理试卷，不管是高考，还是平時高三各类模拟，图像类问题总归是命题人不可回避也无法回避的问题，特别是一些与实验相关的问题，命题人更是不断创新图像题考核的“新花样”，而学生在遇到这类问题时所犯的错误又是各种各样，层出不穷.本文主要分析学生在解图像类问题时，有哪些关键失分点，以期后续学习中能引起师生的注意.

    一、对坐标设置不理解

    高中物理教材中引入图像是从运动学开始的，书本上首先分析了v-t图像，又分析了x-t图像，从这两个出发，解决了一系列用图像表达物理意义的问题.由于师生对这两个图像研究“用心、用时”较多，所以学生对于与这两个图像有关的问题解决还行，但是一旦遇到其他不熟悉的，没有见过的坐标设置时，就会感觉无从下手.例如下面这样一个例题.

    例1如图1所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度ω转动时，小球会跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，下列关于ω与θ关系的图像正确的是（）.

    A

    B

    C

    D

    学生拿到问题，最起码能知道，这是圆周运动相关问题.但是对于角速度与夹角有什么关系，这是一个从来没有见过的问题，往往无从下手.这时要从基本物理知识出发，找出两个物理量之间的关联是关键.

    分析：当小球在绳子牵引下绕着杆子上的一点为圆心做匀速圆周运动时，靠绳子拉力与小球重力的合力来提供做圆周运动的向心力.只要对小球列向心力方程，易得：ω2=gLcosθ.得到ω与θ的数学关系式之后，很容易看出二者函数图像不可能是直线关系，并且当角度θ为0时，ω并不为0，也就是说不过原点，因此可确定答案为D.

    从以上分析可以看出，遇到不熟悉的坐标，不能盲目去猜想哪个是答案，最关键的还是要找到两个坐标物理量之间的函数关系，然后从函数关系上去分析出问题的答案.

    二、对图像截距及斜率代表的物理意义不能确定

    在运动学中，常常分析的截距与斜率，学生比较熟悉，截距有时代表初速度，有时代表初始位移，斜率有时代表速度，有时代表加速度.但是一些不熟悉的图像问题中，让学生分析截距或斜率的意义，学生往往分析不出来.此时，需要学生明确图像的横坐标与竖坐标表示的物理量，然后找出它们的函数关系（一般为一次函数），然后便可确定截距和斜率代表的物理意义.

    三、对图像斜率的变化不理解

    图像类问题还有一类容易出错的问题，就是对于变化斜率的理解问题.这类问题也是首先必须解决斜率代表什么，然后才能知道其中的变化意味着什么.

    四、对图像所描述物理过程分析不全面或不正确

    有些物理问题，所描述运动或受力过程有明显变化（不仅仅是斜率的变化），这时就要对物理过程进行仔细的分析，理清里面的变化情况，才能够顺利解决问题.

    五、对物理过程所对应图像缺乏正确分析

    有些问题，是让学生分析一个物理过程对应图像或可能图像，这类问题分析起来更加有难度，往往要考虑各种可能性.但是最常见的是分析受力，因为受力决定运动，受力的各种可能性决定了运动的可能性.

    图像作为一种抽象的物理语言，它考核学生理解物理的能力具有其他物理语言不能比拟的优越性，必将一直存在于物理试卷中.教师在指导学生解决这类问题时，只要让学生理解图像的“表达”能力，以及各种截距、斜率、面积及对应变化所表达的物理意义，必然能够对图像充分理解，并顺利解决问题.