陳亞星

高中物理教學(xué)過程中，會(huì)遇到很多需要運(yùn)用圖象構(gòu)圖法進(jìn)行物理問題分析和解答，例如原子物理學(xué)，熱、力學(xué)等多種信息的復(fù)雜物理問題.利用圖象解題法，讓學(xué)生在圖象中找到能夠解決物理問題的信息，從而使學(xué)生能夠達(dá)到快速、高效的解決物理難題.合理恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用圖像解題法，有利于提高高中生感官能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生能夠把圖象信息轉(zhuǎn)化為文字語言思維的解讀能力，讓學(xué)生在繪制正確圖象過程中，理清解題思路，找到解題方法，隨之對(duì)其相關(guān)問題進(jìn)行正確解答.

圖象解題法是物理語言的一種，在物理教學(xué)實(shí)踐中具有多種解題優(yōu)勢，其主要表現(xiàn)文字形象化、問題直觀化、解題思路簡明化等方面，有助于深入理解物理概念，強(qiáng)化高中生在學(xué)習(xí)物理過程中解題思維能力及動(dòng)手能力，培養(yǎng)提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣及生活審美情趣.讓圖象解題法成為物理解題的首選必要條件，幫助學(xué)生更加清晰的分析物理問題，提高復(fù)雜物理問題的解題正確率，讓學(xué)生能夠充分理解物理相關(guān)特性，有利于學(xué)生日后有效的解決好實(shí)際生活問題.本文將根據(jù)蘇教版高中物理素材教學(xué)案例，利用圖象解題法進(jìn)行案例分析.其主要問題和圖象解題措施如下.

1. 運(yùn)用圖象解題法解決物理量之間的關(guān)系

一般情況下，物理問題中量與量之間都具有相互約束的存在關(guān)系，采用傳統(tǒng)解題手段，只會(huì)增加學(xué)生的不解和困惑感，若構(gòu)建合理的圖象表，將物理問題中各量、數(shù)關(guān)系用圖像表繪制出來，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況將其轉(zhuǎn)化為三維幾何關(guān)系，讓高中生更加直觀的看出問題所在，明確解題思路，促進(jìn)學(xué)生充分吸收消化物理課堂所學(xué)知識(shí)，提高解題水平，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣.

例題一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的鐵球，此鐵球以4 m/s的平均速度勻速向左移動(dòng)，該鐵球在移動(dòng)過程，突然碰到一堵墻壁被彈回，然后繼續(xù)以相同速度向右移動(dòng).

問：該鐵球受到撞擊后動(dòng)量有沒有發(fā)生改變，若改變，變量值為多少？

解如圖1所示，取鐵球勻速向左的方向?yàn)檎较?，碰撞發(fā)生前鐵球速度為υ＝4m/s，所以碰撞發(fā)生前鐵球的動(dòng)量是P＝mυ＝0.4×4kg·m/s＝0.8kg·m/s.經(jīng)過墻壁碰撞后鐵球的速度為υ′＝0.4m/s，碰撞后鋼球的運(yùn)動(dòng)量為p′= mυ′＝-0.4×4kg·m/s＝-0.8kg·m/s.Δp＝p′-p＝-0.8kg·m/s-0.8kg·m/s＝-0.16kg·m/s.所以動(dòng)量變化.

2. 運(yùn)用圖象解題法解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問題

運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是高中物理教學(xué)中必然會(huì)遇到的常見問題，與實(shí)際生活息息相關(guān).研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)變化情況，首先要選取一個(gè)合適的參照物，然后按照其規(guī)定解題模式進(jìn)行逐步運(yùn)算，過程較為復(fù)雜繁瑣.若利用圖象解題法，形象的表示出物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，直觀繪制出運(yùn)動(dòng)過程，利用圖象的斜率、面積、交接點(diǎn)等物理知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行合理的分析和計(jì)算，讓運(yùn)動(dòng)問題簡明化.

例題據(jù)圖2所示，某物體從某一高度在靜止?fàn)顟B(tài)下，沿兩條光滑路徑AB以及ACD同時(shí)滑落到高度相同的B點(diǎn)和D點(diǎn).問：兩條路徑長度相等情況下，物體到達(dá)B點(diǎn)和D點(diǎn)的用時(shí)關(guān)系.

解根據(jù)題意繪制出圖3物體運(yùn)動(dòng)情況，直線是物體AB間的勻速運(yùn)動(dòng)，曲線VfACD說明是逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，圖3同時(shí)符合物體最后速度相等，及AB和ACD與時(shí)間軸面積相等的兩項(xiàng)要求，根據(jù)圖3中所示的速度-時(shí)間圖象的特點(diǎn)，可以快速算出AB和ACD與時(shí)間軸面積，即位移大小，由此得知AB和ACD位移相等，tACD＜tAB.

3. 運(yùn)用圖像解題法簡化抽象的物理問題

高中物理教學(xué)中，絕大多數(shù)物理問題的解決措施都是利用綜合法分析計(jì)算得出正確答案.但因其計(jì)算步驟太繁雜.圖象解題法是將抽象物理問題簡單化的有效解題手段.

例題一架飛機(jī)，在A同學(xué)頭頂飛過，A同學(xué)看不到飛機(jī)機(jī)身，但可以聽到聲音同時(shí)飛機(jī)在與地平線約成60°角的A同學(xué)前上方.問：此飛機(jī)飛行速度約是聲速的多少倍？

解據(jù)圖4所示，先假設(shè)飛機(jī)飛過A同學(xué)頭頂時(shí)，與地面距離為h，聲音傳到地面的時(shí)間為t，聲速為v0，計(jì)算公式為h＝v0t.同時(shí)在此t時(shí)間內(nèi)，假設(shè)飛機(jī)繼續(xù)飛出x,飛行速度為υ，則x＝vt，兩公式比較得出v∶v0＝x∶h＝cot60°＝0.58，從而飛機(jī)飛行速度大概是聲速的0.58倍.

圖象解題法能夠更形象直觀的表述出復(fù)雜繁瑣抽象的物理問題，根據(jù)圖象中各種物理意義的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行合理的定性分析以及準(zhǔn)確的定量計(jì)算.是提高高中學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率，和學(xué)習(xí)興趣的有效教學(xué)手段，值得在蘇教版高中物理課堂教學(xué)中廣泛應(yīng)用及推廣.

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