初中物理課堂中圖形結(jié)合解題方法及應(yīng)用

丁曉紅

【摘要】在初中物理教學(xué)中，解題能力訓(xùn)練對(duì)于學(xué)生未來(lái)發(fā)展及物理知識(shí)運(yùn)用至關(guān)重要，通過(guò)解題訓(xùn)練和能力的提升，學(xué)生能夠更好地理解和掌握物理概念和規(guī)律，提高應(yīng)用能力和思維能力.但部分學(xué)生常常在解決問(wèn)題時(shí)感到困惑，難以理解和分析復(fù)雜的物理現(xiàn)象.為提高學(xué)生解決物理問(wèn)題能力，教師需采用一些有效的解題方法，其中圖形結(jié)合解題方法的運(yùn)用有著較高實(shí)用性，其能夠幫助學(xué)生直觀地理解物理問(wèn)題，簡(jiǎn)化解題過(guò)程.為此，本篇文章將以具體物理學(xué)科解題案例，展現(xiàn)初中物理課堂中圖形結(jié)合解題方法的應(yīng)用思路，從而為初中物理課堂教學(xué)效果的提升提供一點(diǎn)參考.

【關(guān)鍵詞】初中階段；物理學(xué)科；圖形結(jié)合

圖形結(jié)合解題方法是利用圖形來(lái)描述和解決物理問(wèn)題的方法，其通過(guò)將物理量之間的關(guān)系用圖形表示出來(lái)，能夠直觀地呈現(xiàn)物理現(xiàn)象和過(guò)程，幫助學(xué)生更好地理解問(wèn)題本質(zhì).尤其初中物理知識(shí)涉及許多抽象的概念和規(guī)律，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，理解和掌握這些知識(shí)具有一定的難度，而圖形結(jié)合解題方法可以將抽象的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀的圖形表示，幫助學(xué)生更好地理解物理現(xiàn)象和過(guò)程.通過(guò)圖形結(jié)合解題方法，學(xué)生可以更加清晰地理解物理概念和規(guī)律，提高對(duì)物理知識(shí)的理解能力.因此，教師在初中物理教學(xué)中應(yīng)該注重推廣和應(yīng)用圖形結(jié)合解題方法，以提高學(xué)生物理知識(shí)運(yùn)用能力與解決問(wèn)題能力.

1 運(yùn)用圖形結(jié)合方法培養(yǎng)學(xué)生物理解題意識(shí)

在初中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的解題意識(shí)至關(guān)重要，運(yùn)用圖形結(jié)合方法教師可幫助學(xué)生更加深入理解物理概念和規(guī)律.教師可通過(guò)舉例說(shuō)明圖形結(jié)合方法在解決物理問(wèn)題中的應(yīng)用，讓學(xué)生體會(huì)到圖形結(jié)合方法能夠直觀地呈現(xiàn)物理現(xiàn)象和過(guò)程，簡(jiǎn)化問(wèn)題分析，從而培養(yǎng)學(xué)生的圖形結(jié)合解題意識(shí)[1].另外，教師還可在教學(xué)過(guò)程中逐漸滲透圖形結(jié)合方法的應(yīng)用，包括新知識(shí)講解和習(xí)題解答，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)畫圖來(lái)描述物理情景，將物理量之間的關(guān)系用圖形表示出來(lái).在不斷練習(xí)和強(qiáng)化中，幫助學(xué)生逐漸養(yǎng)成運(yùn)用圖形結(jié)合方法解決物理問(wèn)題的習(xí)慣，培養(yǎng)出良好的物理解題意識(shí)[2].

例如 在滬粵版初中物理教材的九年級(jí)上冊(cè)，教師進(jìn)行第十四章“探究歐姆定律”中相關(guān)“電學(xué)”的解題教學(xué)時(shí)，教師可運(yùn)用圖形結(jié)合方法，幫助學(xué)生明確電學(xué)中的物理規(guī)律，使其更為形象直觀，將較為復(fù)雜的物理量以簡(jiǎn)單的圖像展現(xiàn)出來(lái)，有意識(shí)的向?qū)W生滲透圖形結(jié)合的思想方法，引導(dǎo)學(xué)生掌握函數(shù)圖像、電路圖等多種圖像繪制與分析方法，從而降低學(xué)習(xí)難度.

例1 在所展示的電路圖中，已知電源電壓為15伏特，而兩個(gè)電阻的阻值均為10歐姆，則在開(kāi)關(guān)K接通和斷開(kāi)時(shí)，分別計(jì)算出電壓表與電流表的示數(shù).

解析 題目要求“電壓表與電流表的示數(shù)”，這就需要分兩種情況討論，分別是開(kāi)關(guān)接通和開(kāi)關(guān)斷開(kāi).教師可展示一個(gè)電路圖，其中電源電壓已知為15伏特，兩個(gè)電阻的阻值均為10歐姆，從而明確題目要求，計(jì)算在開(kāi)關(guān)K接通和斷開(kāi)時(shí)電壓表和電流表的示數(shù).教師要根據(jù)電路圖繪制出電路的圖形表示，在圖形中可清晰地看到電源、開(kāi)關(guān)、電阻和電壓表、電流表的位置和連接方式.

在開(kāi)關(guān)K接通時(shí)，電路形成一個(gè)閉合回路，電流可以通過(guò)電阻流動(dòng)，學(xué)生可在圖形上標(biāo)出電流的方向和大小，并根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電流的值，再通過(guò)電壓表和電流表在電路中的位置，計(jì)算出其具體示數(shù).

在開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，電路被分成兩個(gè)部分：一部分是電壓表和其中一個(gè)電阻組成的串聯(lián)電路，另一部分是另一個(gè)電阻.由于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電流無(wú)法通過(guò)電阻流動(dòng).因此，學(xué)生只需要考慮電壓表和其中一個(gè)電阻組成的串聯(lián)電路，計(jì)算出電壓和電流的示數(shù).

具體解題時(shí)，開(kāi)關(guān)K接通時(shí)：根據(jù)歐姆定律，電流I=UR=15V/10Ω=1.5A.因此，電流表的示數(shù)為1.5A，由于電壓表測(cè)量的是電源電壓，所以電壓表的示數(shù)為15V.

開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)：由于電路被分成兩部分，學(xué)生需要分別計(jì)算每部分的電壓和電流.對(duì)于電壓表和其中一個(gè)電阻組成的串聯(lián)電路，總電阻為R=R+R=10Ω+10Ω=20Ω.因此，總電流I=UR=15V/20Ω=0.75A.由于電壓表和其中一個(gè)電阻串聯(lián)，所以其電流相等.因此，電壓表的示數(shù)為U=IR=0.75A×10Ω=7.5V.

2 利用圖形結(jié)合方法提高學(xué)生物理解題能力

提高學(xué)生的物理解題能力是初中物理教學(xué)的核心目標(biāo)之一，教師可運(yùn)用圖形結(jié)合方法引導(dǎo)學(xué)生掌握分析物理問(wèn)題的思路與方法，提高學(xué)生的解題能力.一方面，教師需注重培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力，在運(yùn)用圖形結(jié)合方法解決物理問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生需能夠從圖中獲取關(guān)鍵信息，理解物理量之間的關(guān)系，教師可指導(dǎo)學(xué)生如何讀圖，如關(guān)注圖形的趨勢(shì)、特殊點(diǎn)和單位等，從而提高學(xué)生的讀圖能力.另一方面，教師需訓(xùn)練學(xué)生的畫圖能力，使其能夠根據(jù)物理問(wèn)題繪制相應(yīng)的圖形，將抽象的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直觀的圖形描述[3].教師可以指導(dǎo)學(xué)生如何畫圖，如選擇合適的坐標(biāo)系、確定合適的比例尺和標(biāo)度等，從而提高學(xué)生的畫圖能力.

例2 光電控制液面高度儀，一束與液面夾角為45°的光束經(jīng)液面反射后在光屏上形成光點(diǎn)S1，一段時(shí)間后光點(diǎn)由S1移到S2，且S1S2的距離為4cm，則該液面（上升/下降）的高度為？

解析 題目中關(guān)于液面“上升”和“下降”中法線與入射光線不變，因此入射角也不會(huì)變化，反射角不變化，由此導(dǎo)致反射光線僅做平行移動(dòng)，電光屏所接收光點(diǎn)隨反射點(diǎn)移動(dòng)而移動(dòng)，在圖形中教師可借助上圖的數(shù)形結(jié)合方法引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用平行四邊形、直角三角形等圖形知識(shí)解題，再結(jié)合光的反射定律予以題目分析，從而在確定液面“上升”和“下降”基礎(chǔ)上解決問(wèn)題.

3 結(jié)語(yǔ)

圖形結(jié)合解題方法在初中物理課堂中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，通過(guò)將抽象的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直觀的圖形描述，能夠幫助學(xué)生更好地理解問(wèn)題的本質(zhì)和規(guī)律，提高解題效率和成績(jī).因此，教師在初中物理教學(xué)中應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的圖形結(jié)合解題能力，通過(guò)講解示例和組織練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生掌握這種有效的解題方法.而且教師也可以通過(guò)課堂討論和合作學(xué)習(xí)等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力，從而幫助學(xué)生在物理知識(shí)學(xué)習(xí)與運(yùn)用中提升各項(xiàng)思維能力和綜合素質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

[1]陸錦美．例談圖形結(jié)合在初中物理解題中的應(yīng)用[J]．科學(xué)大眾：科學(xué)中考，2023，6（8）：20-21.

[2]陳忠堂.初中物理中圖形結(jié)合的解題方法分析[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2021，4（2）：88-88.

[3]張麗燕．初中物理課堂中圖形結(jié)合的解題方法分析[J]．?dāng)?shù)理化解題研究，2022，20（35）：119-121.