“圖文并茂”法在初中物理解題中的應用

劉如瓊 何孟福

摘 要：初中物理是一門重要的基礎學科， “物理難學”：情景、過程、對象、公式、規律、模型繁瑣、抽象望而卻步。為了解決這些問題，本文提出了用“圖文并茂”法，引導學生化文字為圖象，化抽象為具體，象“連環畫”一樣圖文并茂、通俗易懂，簡潔明了。

關鍵詞：圖文并茂；初中物理；解題；教學

在長期的教學生涯中，常聽到學生講物理難學，為了解決學生在學習過程中的迷茫，困惑，我們在教學中創建一種藝術表現形式——圖文并茂、通俗易懂，通過語音與多幅畫互相依托、密切配合來敘說物理狀態與過程，讓物理情境簡潔明了，把這種藝術表現形式融入到物理解題中，把一道道物理題轉化為一張張圖文并茂的畫，可以達到事半功倍的教學效果。下面結合實例，總結一下“圖文并茂”法在初中物理解題中的運用。

1 “圖文并茂”法功能

1.1 重現物理情景

在進行物理題解時，單純憑空想象很容易遺漏條件或因理不清題意而出錯，但是如果我們能用“圖文并茂”法，就能用圖象的形式展示題意，尋找規律。如：

例1：在汽車行駛的正前方有一座山，汽車以15m/s的速度勻速行駛，汽車鳴笛，經3s后，司機聽到回聲，此時汽車距山多遠？還要多少時間車才能開到山腳下？（v聲=340m/s）。

思路分析：3秒后，車所通過的路程與司機聽到回聲時，車與山的距離之間的關系，通過畫線段，并用線段的端點來表示相應的位置關系，線段的長短表示相應的路程，如圖1所示。由圖中線段間的關系清晰地展示出，聲音往返傳播的路程和汽車行駛的路程之差就是此時汽車與高山距離的2倍，即此時汽車與山間的距離s=（s聲-s車）/2，從而解決問題。

1.2 澄清物理思維

物理學是一門與生活緊密聯系的學科，學生常會根據生活經驗表象得出一些錯誤觀點。為了避免這種慣性思維的影響，可通過“圖文并茂”法呈現思維過程。

例2：排球墊球已經成為福州市一項中考體育項目，排球豎直上升又豎直下落的過程中，均受到空氣阻力的作用，若排球上升和下落過程中受到的合力大小分別為F1、F2，則F1、F2，的大小關系正確的是（ ）

A.F1 > F2 B.F1

思路分析：學生在解題時會想當然，而得出錯誤的答案。若根據題意把思維過程用圖形描述出來，就可以有效避免錯誤的出現。解題時可先畫出兩粒相同的球，沿不同運動方向，再進行受力分析。如圖2所示，通過作圖使學生的思維能按正確的途徑進行，最后只要再根據同一直線二力合成的知識便可知其正確答案為A。

1.3 構建具體模型

物理學模型很抽象，我們看不見也摸不到，但是如果我們能用“圖文并茂”法，就能化無形為有形，做到直觀、形象，易于發現隱含條件，有利于啟迪思維，理順思路。如：

例3：小憶同學學習了光沿直線傳播后，知道了小孔成像的原理。在中秋節的夜晚，他和同學們將兩個長度均為50cm，直徑為5cm的直筒套在一起，做成如圖3所示的儀器（M筒的直徑稍大些，可以套在N筒上并能前后移動）。當你們看到一輪皎潔的月亮高掛天空時，將小孔對準明月，測得月亮最大像的直徑是9.1mm，已知月球到地球的距離為3.8×105km，月球的直徑約為 km。

思路分析：本題的難點是模型抽象化，而解決此問題的關鍵在于把題意圖象化。 解題時先根據光沿直線傳播畫出光路圖，如圖4所示，根據 △AOB∽△A'O'B'三角形相似列出比例式便能解決問題了。

1.4 展現簡潔美

在物理研究對象、物理量、物理公式繁多時，在教學時采用“圖文并茂” 法有助于利用題目中的條件去尋找其“主人”并進行有效 “站隊”，從而避免出現張冠李戴的錯誤。如：

例4：小葉用如圖5所示的滑輪組（不計繩與滑輪間的摩擦），拉著質量為6kg的物體A以5.4km/h的速度在粗糙的水平面上做勻速直線運動，物體A所受的摩擦力為其重力1/5，則在4s內拉力F移動的距離為 m；拉力F為 N；拉力F的功率為 W。（g取10 N/kg）

思路分析：本題涉及多體多過程的物理量的分析和計算問題，學生在心理上會產生畏懼。分析時先引導學生把此滑輪組（即試卷）轉900，將圖形轉化為學生所熟悉的豎直方向的滑輪組。再觀察分清動滑輪、定滑輪，判斷出幾段繩子來承擔對物體的拉力，并標在圖上。如圖6所示。最后結合物理規律、公式，我們就可以“就”著這張“圖文并茂”的圖把有關的問題全“吃”了。其實不管多難的題目都是有規律可循的，只要學生們掌握解題的方法和技巧，就會化繁為簡，化難為易，問題便能迎刃而解了。

2 “圖文并茂”法在電學中大展身手

“圖文并茂”法在電學動態電路問題解決中更加突出，可大大降低題目難度，有利于學生分析問題與解決問題。要針對“同一導體，同一時刻”出現的錯誤攻破這個難題，最重要的是要把化“動”為“不動”使其處于一種“靜”的狀態。要想達到這種效果就要用“圖文并茂”法把動態電路中的每一狀態固定下來。

2.1 化 “動”為“靜”

初中物理“清湯掛面型” 電學問題，在解題的過程中若沒有把隱含在圖中、題意中的條件深挖出來就會因條件不明確而無法解題。采用“圖文并茂”法就能化“動”為“靜”

例5：如圖7所示，保持電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，當滑片在某兩點間移動時，已知電流表示數變化范圍為0.3A～0.4A，電壓表示數變化范圍2V～3V，則電源電壓為 V，R1功率P的變化量為 W。

思路分析：本題電路圖中定值電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表，看起來簡單，但它囊括初中物理電學中的所有重要元件， 這樣“清湯掛面型”物理問題，在解題的過程中要把隱含在圖中、題意中的條件深挖出來，引導學生分解原圖，分別畫出滑片在第1點與第2點時的等效電路圖如圖8甲、乙所示，應用好“圖文并茂”法，多加練習，便可掌握它的解題模式，化難為易。

2.2 化“繁”為“簡”

電學題目往往既有電路圖又有圖象，電路圖中的元件多，可同時考查串聯電路和并聯電路。解決這類綜合應用能力極強的物理問題，關鍵還是用“圖文并茂”法簡化電路，畫出等效電路圖。

例6：如圖9是市面某種熱水器的電路原理圖。燒水時，按下溫控開關S和a、b接觸，紅色指示燈亮，加熱檔工作。當水溫升到設定溫度t1時，溫控開關接觸點斷開，電熱管停止加熱.當水溫下降到設定溫度t2時，S自動上升與接觸點c接通，黃色指示燈亮，保溫檔工作，電熱管的功率是110W。當水溫上升到設定溫度t1時，溫控開關觸點斷開，電熱管停止加熱.如此不斷往復使水溫保持在設定的溫度范圍內，已知電熱管電阻為44Ω（指示燈電阻很小，計算時可忽略不計）。

（1）請說明電阻R2在電路中所起的作用。

（2）求電熱管的加熱功率及R1的大小。

（3）圖10是該熱水器工作時溫度隨時間變化的圖象，求35min內電熱管消耗的電能。

思路分析：本題既有電路圖又有圖象，電路圖中的元件多，同時考查了串聯電路和并聯電路，是一道綜合應用能力極強的題目。解這種類型的題，關鍵還是用“圖文并茂”法簡化電路，畫出不同狀態下的等效電路圖，如圖11所示。電路圖可簡化為如圖丁所示的電熱管R與R1的串聯電路。簡化為我們所熟悉的簡單電路或串、并聯電路。

3 “圖文并茂”法在解設計類型的題目時更是以其直觀明了而占優勢

設計實驗經常會聽到學生說會懂得怎么做，但就是表達不出來或者因無法用規范的物理語言表達完整而扣分。而“圖文并茂”法正可以解決這些文字不易表達到位或需要冗長的文字才能說明的問題。

例7：實驗室剛買了一臺儀器，小麗抱起掂量了一下說應有12N重，她問老師究竟有多重呢？老師說他只知道肯定大于10N。請你利用下列器材幫她設計一個測量此儀器重的實驗方案。器材：彈簧測力計（0一5 N），刻度尺，已調平衡的杠桿，細線。

（1）請你簡述主要測量步驟或在圖12中畫出測量方案的示意圖，并標出需測量的物理量符號。（提示：作圖時彈簧測力計對杠桿的拉力F1用力的示意圖表示。）

（2）此儀器重力的表達式：G= （用測量的物理量符號表示）。

思路分析：本題實驗設計的原理是杠桿的平衡條件，難點是彈簧測力計的量程太小，無法直接測量物重。若直接用文字描述過程既冗長且學生們很難做到用規范的語言表達到位。此時我們就可就用一張圖文并茂的圖解決了這一大難題，它使我們的解題既完整又清晰、直觀，如圖13所示。

“圖文并茂”法在初中物理解題中有著廣泛的應用，貫穿于初中物理各個部分和各種題型。在教學過程中就需要我們老師耐心引導，并讓他們嘗到運用這種方法的甜頭，同學們會主動運用“圖文并茂”法處理綜合、抽象的物理問題，從而建立起直觀的物理圖景，幫助進行記憶和分析問題。

以上是我們在教學過程中對“圖文并茂”法的應用及理解，在長期的教學生涯中得以實踐，得到學生的認可，效果較好，這里僅是拋磚引玉。物理問題千變萬化，紛繁復雜，教給學生知識，主要是教給學生學習方法，“ 授人以魚不如授人以漁”，學生掌握了學習方法，正確的方法永遠是學習的靈魂。掌握了方法，為學生的終生學習奠定堅實的方法基礎。