關(guān)于高中物理圖像問題的解題方法研究

◎?qū)O軍

一、把握圖像中各點的含義，明確其物理意義

例1（2010年江蘇高考T5）．空間有一沿x軸對稱分布的電廠，其電廠強(qiáng)度E隨X變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是：

（A）O點的電勢最低

（B）x2點的電勢最高

（C）x1和 －x1兩點的電勢相等

（D）x1和x3兩點的電勢相等

【答案】C

【解析】本題解析中應(yīng)從如下方面入手：第一，明確坐標(biāo)軸的物理意義：本題中所呈現(xiàn)的是電場強(qiáng)度E隨x變化的規(guī)律。第二，將選項中的各項內(nèi)容與圖像給出的信息比對，找到關(guān)聯(lián)項。在明確電勢高低與電場方向、電勢差與圖像面積兩者之間的關(guān)系后。很容易弄清：答案A和B重在描述電勢高低。而我們都知道，沿電場線方向的電勢降落速度最快。因此，沿x軸對稱分布的電場，由圖可知其電場線是以O(shè)為原點，分別指向政府方向的，沿電場線電勢降落，且速度最快，因此，O點電勢最高。有了上述判斷，選項A和B即可排除，而C、D選項則考察的是利用電勢差對兩點間電勢進(jìn)行比較。而根據(jù)公式U＝Ed，電場強(qiáng)度是變量，可用E－x圖像面積表示，由此可判定選項C為正確答案。經(jīng)計算可知，兩點電場強(qiáng)度一樣，電勢不同，因此，選項D為錯誤答案。故選C。

二、挖掘圖像傳遞的關(guān)聯(lián)信息，尋找臨界條件解決問題

例2空間某一靜電場的電勢ф在x軸上分布，x軸上的B、C兩點電場的強(qiáng)度在方向上的分量為EBK、ECX，下列說法中正確的有：

（A）EBK的大小大于 ECX的大小

（B）EBK的方向沿軸的正方向

（C）電荷在點受到的電場力在方向上的分量最大

（D）負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功答案AD

【解析】本題所考察的也是學(xué)生對相關(guān)物理概念和解題公式的運用能力，所以，解題思路基本同前題，首先要明確圖像中坐標(biāo)軸的物理意義，根據(jù)題目中的已知信息和圖例可以判定該題描述的是電勢φ在x軸上的分布規(guī)律。然后再根據(jù)觀察其變化趨勢，進(jìn)而通過圖像變化規(guī)律來找到與題目中給出的已知內(nèi)容和各備選答案間的聯(lián)系。最后進(jìn)行解題。由于圖像的斜率是場強(qiáng)大小的直反應(yīng)，可判斷：EBK的大小大于ECX的大小是對的，因此，A正確。而O點所代表的場強(qiáng)為零，也就意味著電荷在該點位受到的電場力是最小的，因此可判定選項C是錯誤的，可排除。前面已經(jīng)提到，由于沿電場方向，通常電勢會逐漸減弱，而EBK位于O點左側(cè)，是沿x軸負(fù)方向的；而ECX的位于O點右側(cè)，是沿x軸正方向的，由此可判定選項B是不正確的。另根據(jù)已學(xué)相關(guān)公式W＝qU，可得，選項D也是正確的。故本題應(yīng)選答案AD兩個選項。

經(jīng)過上述實際例題的分析可知，圖像法作為解決物理問題的一種主要方式，我們必須了解解題思路和方法。首先，要對圖像變量的物理意義有準(zhǔn)確的理解。其次，將各個選項的備選內(nèi)容與題目中圖像所傳遞信息進(jìn)行梳理，找出相應(yīng)的關(guān)聯(lián)信息。最后，再根據(jù)物理規(guī)律確定與其適用的變量間的函數(shù)關(guān)系式，并通過對不同物理量間關(guān)系的進(jìn)一步理順，根據(jù)圖像中所給出的截距、斜率和面積等相關(guān)信息，解決物理圖像相關(guān)問題。在日常教學(xué)實踐中，教師還應(yīng)多搜集相關(guān)的題目讓學(xué)生勤學(xué)勤練，以培養(yǎng)其在物理圖像問題解析過程中分析問題、解決問題的能力，使高中物理圖像問題迎刃而解。對于高中物理教師而言，上述解題方法的應(yīng)用，有助于提升教學(xué)效率。

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