高中物理图象复习的方式

    高文鹤

    

    

    

    摘 ? 要：提高学生物理学科的学习能力，可以通过强化物理图象复习中的“基础性”“数学性”与物理的“原理性”、物理过程的“情境性”相结合的复习方式加以提升，进而培养学生识图、读图及综合处理信息和应用数学的能力，提高解决物理问题能力。

    关键词：物理图象;基础性;数学性;原理性;情境性

    引言

    高中物理图象是高中学生学习物理很重要的一部分学习内容。物理图象可以简洁、明了的反映物理过程，是解决物理问题的一种有效方法，是提高学生分析、处理问题能力的行之有效的手段，因此高三物理复习中应重视图象的复习，而图象复习中应重视物理图象的“基础性”“数学性”与物理的“原理性”、物理过程的“情境性”相结合的方式，以提高学生的综合能力。

    1 ?图象的“基础性”

    高中物理图象最基本的功能就是简洁、明了的反映物理过程，反映相关物理量之间的相互关系。图象复习的“基础性”就体现在如何将图象蕴含的信息全面、准确的读取。因此应重视识图知识的复习。

    识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交、拐、折点。

    （1）一轴，指坐标轴，明确纵轴、横轴是什么物理量，明确图象的物理意义。

    （2）二线，指图象中两个物理量的函数关系，可能是直线，也可能是曲线。直线表示两个物理量的函数关系为一次函数，曲线表示两个物理量的关系为非线性。

    （3）三斜率，①切线斜率，切线斜率是否表示某个物理量，要根据该物理量的定义或物理量间的函数关系式去判断[ 1 ]。②过原点的割线斜率，它所表示的物理意义，也可以依据物理量的定义或物理量间的函数关系判断。

    （4）四面积，①图象和横轴所围图形的面积是否代表某个物理量。②两个图象和坐标轴所围图形的面积常表示两个物理量的差值。③图象某点与两坐标轴的垂线和坐标轴所围矩形的面積有时表示某个物理量。

    （5）五截距，图象与坐标轴的交点，表示其中一物理量为零时，另一物理量的状态。

    （6）交、拐、折点，①两个图象的交点表示两个图象所描述的物理过程中纵轴和横轴表示的物理量刚好相同。②拐点是图象凹凸形状发生变化的分界点，该点的切线使图象分居在其两侧。③折点是不可导的，说明这里没有切线。在物理学中，拐点和折点一般表示物理过程、规律、特征发生变化，其中折点表示发生突变[ 2 ]。

    在复习过程中，应对图象的以上特征有针对性的举例说明，让学生充分理解一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交、拐、折点。在具体问题中的物理意义，迅速读懂图象的物理意义。

    2 ?图象的“数学性”

    物理图象就是应用数学知识解决物理问题。我们在重视图象解决物理问题时，不应忘记了图象本身的数学性，应充分抓住图象的数学性，更好的利用图象解决物理问题。

    【例题1】如图1所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图。当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况。在下列图2中能正确反映C与d之间变化规律的图象是： ? ? ?（ ? ? ?）

    根据电容的定义式C=■，电容C与板间距离d成反比，根据数学知识可知，C-d图象是双曲线。故选A。本题的关键就是抓住了图象的数学性质——双曲线，很好的解决了问题。因此物理图象的复习，应重视图象的“数学性”，提升学生的能力。

    3 ?物理的“原理性”

    物理的规律、原理是解决物理问题的根本，物理图象是解决物理问题的一种手段，二者的有机结合能很好、较快的解决问题。

    【例题2】一列简谐横波某时刻的波形如图3所示，波沿x轴的正方向传播，P为介质中的一个质点。下列说法正确的是（）

    A.质点P此时刻的速度沿x轴的正方向

    B.质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向

    C.再经过半个周期时，质点P的位移为正值

    D.经过一个周期，质点P通过的路程为4a

    图象给出的信息是P点位置，解决问题就要应用物理规律。

    A.简谐横波沿x轴的正方向传播，根据波形成的原理判断可知，质点P此时刻的速度沿y轴正方向，故A错误。

    B.波沿x轴正方向传播，由图示波形图可知，质点P向上振动（波形成原理）。加速度方向沿y轴负方向（质点振动位移与加速度规律），故B错误;

    C.经过半个周期，质点位于x轴下方（质点简谐振动规律）。质点P的位移是负的，故C错误;

    D.由图示波形图可知，质点振幅为a，经过一个周期，质点P的路程：s=4a，故D正确（质点简谐振动规律）。

    图象信息是引领，物理规律是基础，二者的有机结合，能迅速的解决了物理问题。

    4 ?物理的“情境性”

    图象往往反映实际的物理过程，没有实际情景的图象，不叫物理图象。故图象信息的读取不能是纸上谈兵，一定要结合实际的物理情景，加强对学生读取图象信息的训练，培养学生分析问题的能力，学以致用。

    【例题3】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为Eko，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是图4中的（ ? ? ）

    物理情景和物理原理的结合：向上滑动的过程中，根据动能定理：0-Eko=-（mgsinθ+Ff）x，同理，下滑过程中，由动能定理可得：Ek-0=（-Ff+mgsinθ）x，故C正确;A、B、D错误。

    从整个解题过程，我们可以看出利用完整的物理过程，物理情景信息和物理图象信息相互结合，就能很好地解决了问题。故图象复习中，要充分重视图象信息与物理过程的“情境性”相结合，进而提高学生的分析、推理能力。

    图象复习抓住了图象的“基础性”就学会了图象的语言，为图象信息的读取奠定了基础。图象复习抓住了图象背景的物理过程的“情境性”，解决了物理规律和图象信息的融合，构建了完整的物理情景，是解决物理问题的关键。图象复习抓住了图象中的“数学性”，解决了图象的形、神结合问题，很好地使用了数学这一有力工具，能较快地解决物理问题。图象复习注重了物理的“原理性”就是抓住了解决物理问题的根本。抓住图象信息的“基础性”“数学性”和物理的“原理性”、物理过程的“情景性”相结合的复习方式，能很好地提高图象复习的效率，提高物理复习效率，提高学生分析、推理能力及核心素养。

    参考文献：

    [1]贾艳萍.高中物理图象中三种斜率的区别与联系[J].湖南中学物理，2019，34（5）：96-98.

    [2]张奉平.高中物理图象之“点、线、面”[J].物理教学探讨，2018，36（4）：70-72.