張春寧
(江蘇省贛榆高級(jí)中學(xué) 222100)
在新課改時(shí)期,對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)要求比較高,學(xué)科與學(xué)科之間的聯(lián)系也呈增強(qiáng)趨勢(shì),本文結(jié)合數(shù)理不分家的思想,探究了數(shù)學(xué)中圖像解題方法在高中物理解題中的運(yùn)用,并用實(shí)例進(jìn)行了簡(jiǎn)要說明.
針對(duì)高中的物理題來說,實(shí)際上相關(guān)知識(shí)都是有所關(guān)聯(lián)并且是相互制約的,因此高中的物理題目實(shí)際上知識(shí)量是比較復(fù)雜的.使用圖像法可以直觀清晰地展現(xiàn)出一道題目當(dāng)中的物理關(guān)系.學(xué)生在計(jì)算物理問題的過程當(dāng)中,需要對(duì)相關(guān)問題中的量進(jìn)行自我內(nèi)部轉(zhuǎn)化,從而形成有效的邏輯圖像信息.這樣一來,就可以幫助高中生將復(fù)雜的物理關(guān)系轉(zhuǎn)化到圖像上,從而確保學(xué)生能夠快速的理清物理量的關(guān)系.但也需要學(xué)生綜合分析物理題目中的圖像,綜合所有的物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來全面掌握物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.
實(shí)際上,這一方法對(duì)于物理領(lǐng)域來說還不及在數(shù)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛和提前.就好比解答一道物理題目,如果想要從根本上挖掘題目中的信息建立物理量的關(guān)系,就必須要通過數(shù)學(xué)建模來實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)化,把復(fù)雜的物理關(guān)系轉(zhuǎn)化為清晰的數(shù)學(xué)關(guān)系.在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模時(shí),首先就會(huì)想到應(yīng)用圖像法,題目中的信息十分的繁雜,因此這一方法就可以使得復(fù)雜的物理關(guān)系和物理量轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單形象的數(shù)學(xué)關(guān)系.通過圖像法清晰的將物理關(guān)系中的多個(gè)物理量的關(guān)系,進(jìn)一步將其簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)單的物理相關(guān)問題,從而將文字變?yōu)閿?shù)字.物理語(yǔ)言指的不僅僅是語(yǔ)言,還包含了圖像,與語(yǔ)言相比圖像有許多的優(yōu)點(diǎn),尤其是直觀和清晰的優(yōu)點(diǎn),能夠直接增強(qiáng)學(xué)生的思考和思維能力.采用圖像法來進(jìn)行解題,能夠幫助學(xué)生更好的理清解題思路,從而整體提升解題的效率.
1.使用圖象法處理物理電學(xué)方面的問題
比如,明明在使用伏安法對(duì)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)試,在電學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,如圖1當(dāng)中的2兩種情況下開展測(cè)量過程,它的電流表及電壓表會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成怎樣的結(jié)果呢?

分析本題可以經(jīng)過增加輔助線的方式來快速的找到物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系.在甲圖中,電流表分流會(huì)對(duì)電流表造成數(shù)值比原先偏小的影響.與此同時(shí),兩組數(shù)據(jù)的偏差只也會(huì)受到路端電壓的影響,呈現(xiàn)出正比增長(zhǎng)趨勢(shì),詳細(xì)如圖2所示.
與此同時(shí),由圖2可知,E測(cè)
2.使用圖象法處理物理運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的問題

例如,如圖4所示,一個(gè)物體從某一高度沿著路徑AB(無(wú)其他因素影響)與ACD均是靜止開始滑至B點(diǎn)及D點(diǎn)且抵達(dá)速度大小相等,假設(shè)兩條行駛的路徑路程相等,請(qǐng)比較出兩者到達(dá)底部的時(shí)間關(guān)系.
分析針對(duì)這一題目就可以用速度與時(shí)間的圖像來進(jìn)行本個(gè)題目的解答和分析.直線b表示物體從AB向下進(jìn)行勻變速直線運(yùn)動(dòng),曲線a則表示沿曲線ACD進(jìn)行的加速度逐漸變小的加速度運(yùn)動(dòng).依照本題目的意思來看,想要保證題目中的要求至少需要兩個(gè)條件:首先是要保證兩個(gè)物體最終下滑的高度一致,其次是下滑的路程相同,這也就等同于圖像上v與t的圖像面積相等.依照速度與時(shí)間的圖像特征來看,tb>ta.
以上兩個(gè)題目都是典型的具有特征的圖像法分析的物理題目,根據(jù)相關(guān)題目的一般規(guī)律可以總結(jié)出許多的物理題目圖像,再針對(duì)題目類型的不同靈活的轉(zhuǎn)變各種數(shù)據(jù)及物理量的轉(zhuǎn)化,既節(jié)省了時(shí)間,又提升了做題的效率和準(zhǔn)確性.因此,學(xué)生在借用圖像法的過程當(dāng)中,需要對(duì)物理題目類型進(jìn)行總結(jié)和歸納,不僅如此還要訓(xùn)練靈活應(yīng)變的能力.
首先,是要多多熟悉典型的物理圖像,通過典型的例題分析來幫助學(xué)生建立良好的圖像印象;其次,對(duì)于圖像所顯示的具體信息能做到正確解讀,包括面積大小、斜率和極值點(diǎn)等等;而后,理解x軸與y軸分別可以對(duì)應(yīng)哪些物理關(guān)系,通過起始點(diǎn)和相關(guān)斜線的關(guān)系判讀其條件;再然后,根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)關(guān)系精準(zhǔn)的繪制出物理圖像;最后,依據(jù)具體的題目的要求,梳理出在過程當(dāng)中能夠或者可能需要的公式.但是每一個(gè)題目會(huì)有許多的相似之處,自然也會(huì)有不一樣的地方,因此也需要學(xué)生自覺性判斷是否可以采用此方法,還需要綜合多種因素,判定是否能采用此方法.
需要注意的是,很多時(shí)候圖像法并不能直接應(yīng)用于題目,學(xué)生需要自行判斷自行積累,需要考慮多項(xiàng)因素后再加以應(yīng)用.
在整個(gè)高中物理學(xué)習(xí)過程中,高中生應(yīng)當(dāng)立足于實(shí)際,需要結(jié)合自身實(shí)際情況利用圖像法處理物理問題,然而在采用圖像法的過程當(dāng)中,學(xué)生需要首先了解橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)分別代表的意義,有機(jī)的與實(shí)際題目要求結(jié)合起來,理解圖像中點(diǎn)線面三者之間的關(guān)系及物理實(shí)際意義.除此之外,還需要根據(jù)不同的物理題目類型靈活的運(yùn)用圖像法解答問題,這樣才能夠快速且精準(zhǔn)的找到做題竅門,提升做題的準(zhǔn)確性和學(xué)習(xí)成績(jī).