高中物理圖像題問題的處理方法探究

林明媚

【摘要】在物理這門科目中，圖像是表現(xiàn)物理規(guī)律的一個關(guān)鍵性方法，其能夠直接反映出某個物理量會隨著另一個物理量進行變化的函數(shù)關(guān)系，將原本抽象的內(nèi)容，變得更加直觀化。所以，為了強化教師對這種方法的認識，本文通過對高中物理圖像題問題的處理方法展開探究，希望能夠起到積極的參考作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理 圖像題 處理方法 探究

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）05-0165-02

在高中物理學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)用圖像內(nèi)容，不僅僅可以幫助學(xué)生直接得出某些物理量，同時還可以對相關(guān)的物理規(guī)律展開驗證，進而簡化一些復(fù)雜的物理學(xué)習(xí)過程，在高中教材上，不少問題都涉及到了圖像問題，像速度時間圖像、波動圖像、振動圖像、分子間作用力圖像、電壓時間圖像、電流時間圖像等，在實際的解題過程之中，不同的圖像內(nèi)容有著不同的解法，教師要根據(jù)實際情況，對學(xué)生作出合理的教學(xué)引導(dǎo)，避免出現(xiàn)負面化的教學(xué)情況。

1.利用圖像的線或點

在高中階段的物理學(xué)習(xí)中，圖像問題中一個比較普遍的情況，那就是線，多是對整個物理過程進行反映，而點，所代表的則是物理狀態(tài)。對于這類題型，教師在教學(xué)分析的過程中，不能過于死板，應(yīng)該結(jié)合實際的方程內(nèi)容，幫助學(xué)生快速的解決問題。

例1 在圖1中，所表示的是兩個共點力的合力F，與兩個分力的夾角？茲的關(guān)系，下列正確的選項是（ ）

A.F的取值范圍是2N≤F≤10N

B.F的取值范圍是4N≤F≤14N

C.兩個力分別為6N和8N

D.兩個力分別為2N和10N

解析 在對這道問題進行解決的時候，教師應(yīng)該幫助學(xué)生把握題目中的關(guān)鍵點，也即是點（1.0π，2），并利用其建立方程式F1-F2=2；其次，可以根據(jù)點（0.5π，10）建立方程式10=；通過對兩個方程式進行解析，可以得出F1=8N、F2=6N的結(jié)論，進而正確的答案是C。

2.利用圖像的斜率

物理圖像的斜率，所代表的是兩個物理量增量的比值，其大小往往代表著另一個物理量的值，像在s-t圖像中，速度為斜率，而在v-t圖像中，加速度為斜率，在U-I圖像中，負載的電阻是斜率……對于這些內(nèi)容，教師在解題的過程中，不妨以此為突破口，深化解題的整體效率。

例2 如圖2所示，用輕質(zhì)彈簧連接兩個質(zhì)量相等的物塊A、B，物塊B具有足夠的長度，將其水平放置在光滑面上。開始時，彈簧處在原長的狀態(tài)，運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)，在物塊A上施加一個水平恒力。物塊A、B從靜止——開始運動——第一次速度相等的過程中，下列描述正確的是（ ）

A.當(dāng)A、B加速度相等時，A、B的速度差最大

B.當(dāng)A、B加速度相等時，系統(tǒng)的機械能最大

C.當(dāng)A、B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大

D.當(dāng)A、B的速度相等時，A的速度達到最大

解析 在對這道題目進行解決的時候，關(guān)鍵點是對物體受力情況和運動過程進行分析，利用圖像處理的方法，能夠使問題得到最大限度的簡化。教師不妨幫助學(xué)生對A、B在水平面上的受力情況展開分析，將F設(shè)定為彈簧的拉力，并試著繪制出兩物體運動的v-t圖像：

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，在t1時刻，斜率相同，兩個物體的加速度相等，速度差最大；而在t2時刻，兩個物體的速度相等，物塊A的速度達到最大，圖上兩條實線所圍成的面積，代表的正是兩個物塊間的相對距離，此時彈簧的長度最大，除了重力和彈力外，其它力對系統(tǒng)做正功，所以系統(tǒng)的機械能增加，但是在t1時刻后，拉力仍舊處在做功的狀態(tài)，所以加速度相等時，系統(tǒng)的機械能并不是最大值。所以正確答案是ACD。

3.利用圖像的面積

在解題過程中，物理圖像的圖線，與橫軸圍成的面積，往往代表了另一個物理量的值，所以在學(xué)習(xí)圖像內(nèi)容的時候，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用面積來進行計算、求解的操作，這樣整個解題難度將會得到有效的降低。

例3 在恒定功率的牽引下，汽車在公路上，由靜止?fàn)顟B(tài)出發(fā)，經(jīng)過4分鐘后，其行駛距離為1.8km，那么在4分鐘末，汽車的行駛速度為（ ）

A.大于7.5m/s B.等于7.5m/s

C.15m/s D.等于15m/s

解析 在解題的過程中，大家應(yīng)該確定一點，那就是汽車在恒定功率下，是由靜止?fàn)顟B(tài)啟動的，是加速度逐漸降低的變加速運動，所以很難利用運動方程來推導(dǎo)出其瞬時速度，一般的情況，是利用動能定理來進行求解，但是條件并不充分，所以，在確定恒定功率的情況下，可以推論出其4分鐘內(nèi)的平均速度為v==7.5m/s，隨著加速度逐漸降低，所以末速度vt要大于 v，并且在位移系上，vt<2v，可以得出v-t的圖像：

經(jīng)過圖像分析，大家可以得出陰影部分的“面積”相等，那么位移1.8km=7.5×4×60m，如果vt=7.5m/s成立，那么位移s<1.8km，而如果vt=15m/s成立，那么位移s<1.8km，所以7.5m/s

總而言之，在高中物理解題的過程中，教師需要幫助學(xué)生掌握一些與圖像內(nèi)容相關(guān)的知識細節(jié)，利用圖像的內(nèi)涵性，來進一步鞏固學(xué)生的物理學(xué)習(xí)認識，幫助其獲得更為多元的解題方法，深化其科學(xué)性的學(xué)習(xí)能力。

參考文獻：

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