談中學物理問題解決中圖像法對科學思維的培養(yǎng)

張俊

(江蘇省南通市通州區(qū)教師發(fā)展中心)

圖像是物理學科中用來直觀形象描述物理現(xiàn)象或物理規(guī)律的常用手段,運用函數(shù)圖像進行實際物理問題的分析是中學物理教學中的熱點問題.運用圖像法解決物理問題既直觀又方便快捷,可以培養(yǎng)學生處理信息的能力、分析解決問題的能力、進行科學論證和科學推理的能力,使他們形成科學思維,促進物理學科核心素養(yǎng)所必需的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展的必備品格與關鍵能力的形成.

1 利用斜率的物理意義，巧判圖線趨勢

1.1 圖線上每一點的斜率

例1如圖1所示,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),在滑動變阻器的滑片P移動過程中,電表讀數(shù)與變阻器連入電路部分阻值之間的關系可能符合下列圖中的().

圖1

分析該題可以首先定性判斷,當R增大時,電壓表的示數(shù)也會增大,可以排除C、D 選項,如何確定A、B選項哪一項正確呢? 可以在圖線上任取一點,該點的斜率k＝即為流過電阻R的電流,而實際情況下,當R增大時,電流會逐漸減小,所以圖線上點的斜率會逐漸減小,如圖2所示,因此選項B是正確的.

圖2

1.2 圖線上每一點切線的斜率

例2如圖3所示,不可伸長的輕繩一端固定于O點,另一端連接一質量為m的小球,將小球拉至與O點等高,細繩處于伸直狀態(tài)的位置后由靜止釋放,經時間t輕繩轉過的角度為θ.在小球由靜止釋放到運動至最低點的過程中,下列關于小球重力勢能Ep(取最低點為零勢能點)隨角度θ變化……