鐘立梅

摘 要:圖像法的應用對于高中物理解題具有極大幫助,其可以將抽象的理論知識以具象的方式呈現出來,讓題目變得清晰易懂,實現更好更快解題的目的。本文就高中物理解題對圖像法的靈活運用進行分析研究,希望可以為高中物理解題效率和質量的提升提供借鑒。
關鍵詞:高中物理;解題質量;圖像法應用
一、 前言
物理一直都是高中學習中非常重要的學科,其對于學生綜合能力的提升,物理思維的培養具有不可替代的重要作用。但是,物理學科所具有的抽象性與高難度性,極大影響了學生的學習質量和效率,也讓很多學生徘徊在物理大門之外。通過圖像法的應用則可以對此種情況予以改善,可以讓學生領悟物理題目之題眼,實現學生解題能力和質量的提高。也正是因為此,探索圖像法在高中物理解題中的應用就顯得極為重要。
二、 高中物理解題對圖像法的靈活運用重要性
圖像法在學習中的應用就是運用圖像來更加直觀形象地描述分析問題,將文字敘述的題意準確地用圖像表現出來,為更好地思考做題和提高做題正確率提供有效的方式。物理解題需要認真讀題,確定題目的類型并展開思考分析,題目類型的不同,運用圖像法的具體構建思維也就不同。對于高中階段的學生而言,多種圖像法的運用對解答技巧和方法予以輔助,有效控制和減少做題時間,保證做題的高效與準確。例如,在物理學習過程中,運用型的物理問題是常見的解答題型,而這種題型運用圖像法來進行解答是相對較為簡單的,即按照題意畫出簡潔的二維坐標,把問題設計的信息內容用更加直觀的方式體現出來,就能夠直接分析得出問題答案。
三、 高中物理解題對圖像法的靈活運用路徑
(一) 通過圖像法解決物理相對位移問題
例題1 將煤塊放到傳送帶上(可以作為質點),那么其兩者之間就會產生摩擦力,我們將其設定為μ.初始狀態下,兩者均處于靜止狀態。但是如果其以a0恒定速度做加速運動,那么速度達到v0后,則會保持一定速度,并進行勻速運動。這樣煤塊必然會在傳送帶上留下痕跡,而兩者則會在某一點處于相對靜止狀態,那么此時煤塊所留下的痕跡長度為多少?
解析:通過題目分析我們可以了解到,如果傳送帶加速度相比較煤塊的加速度大,則公式為a0μg,那么我們就可以計算出傳送帶達到勻速狀態時候所使用的時間,即v0a0,煤塊達到與傳送帶相對靜止狀態所需要使用的時間為v0μg。這時候我們就可以根據題目分析進行圖像繪制(如圖1),通過圖中直線OB和折線OAB,則可以就所繪制的圖形進行位移,那么就可以計算出△OAB的面積,那么兩者的位移也就計算得出,也就是煤礦運動痕跡的長度L。
由幾何知識得:L=12v0μg-v0a0v0
整理得:L=v20(a0-μg)2a0μg
(二) 通過圖像法解決物理變力做功問題
例題2 我們知道小鐵釘進入木板會遇到一定阻力,而鐵釘進入木板的深度與所遭受到的阻力之間成正比關系?,F在已知鐵釘進入到木板深度為1cm,如果鐵錘再次對鐵釘進行敲打,并與第一次做的功相同,那么在經過第二次敲打之后,鐵釘進入木板的深度是多少?
解析:我們在對此題目進行分析之后,可以進行圖像繪制來進行此題目的解答,鐵釘進入鐵板的阻力為F=kx,繪圖可以將F作為縱坐標繪制,F方向上的位移x為橫坐標,以此做出圖像Fx,如圖2所示,那么函數線與x軸所夾的陰影部分則是鐵釘對鐵板所做的功。
由于兩次做功相等,故有:S1=S2(面積)即12kx21=12k(x2+x1)(x2-x1),Δx=x2-x1=0.41cm
(三) 通過圖像法解決物理追及碰撞問題
例題3 兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一后勻速行駛,兩車速度均為v0。此時,前車突然以恒定的加速度剎車,那么在其停住的一剎那,后車才開始以前車剎車速度進行加速度剎車??梢灾赖氖乔败囁旭偟乃俣葹閟,那么要保證兩車不相撞,則兩車的勻速行駛過程中所應當保持的距離為多少?
解析:通過對該題目進行研究分析,我們可以繪制出兩車的vt圖像(如圖3所示),線①表示前車在剎車情況下所進行的勻減速運動,停車所用時間為t。線②則表示后車所做的勻速運動,t時刻后開始剎車,線③則表示后車以同樣的加速度做勻減速運動。這樣我們就可以通過圖像計算兩車行駛中保持的距離。
圖3的物理意義解讀讓我們了解了前車經過的位移與△OAt面積相同,大小為S,那么后車所經過的位移則與梯形OADC面積相同,那么通過平行四邊形AtCD面積的計算則可以計算出兩車保持的距離,大小正好是2S。
四、 結語
圖像法是高中階段學生在進行物理知識的學習和問題的解答中所常用的思考分析方法,它將問題的內容信息以更加直觀形象的方式體現出來,促進學生在最短的時間內來準確地把握問題思路,來分析計算出正確答案,從而有效促進學生對知識學習和解題過程的高效率和高質量。而關于圖像法的具體運用技巧也是非常豐富的,需要根據具體的問題來進行不同的勾畫。對于高中生的物理學習而言,應當在多種類型的物理問題中去善于運用圖像法來進行分析思考的輔助,在勾畫各種圖像中將問題的信息描述全面詳細,并且所標注的點、線等符號盡量保持清晰易懂,從而為正確高效的解題打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]張萬武.高中物理“圖像法”解題技巧總結[J].中國校外教育,2018(29):126+130.
[2]歐陽文強.高中物理解題對圖象法的靈活運用[J].農家參謀,2018(19):175.
[3]崔偉健.高中物理圖像中“面積”的意義和應用[J].物理之友,2018,34(8):43-45.