高中物理圖象法解題的應用探討/

◇ 遼寧 黃羽翔

(作者單位：遼寧省清原縣第二級中學)

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高中物理圖象法解題的應用探討/

◇ 遼寧 黃羽翔

圖象法在高中物理課堂教學中十分重要,物理教師要反思傳統物理教學方式的不足,并利用新型教學方式展開進一步思考,找出培養中學生探究能力和應用能力的有效的物理教學方法．

圖象法是一種挖掘學生空間邏輯能力和創新思維能力的有效方式．教師在實際教學過程中,以圖象法作為課堂輔助教學,不僅可使抽象化、概括化的知識點變得更加具體、形象,幫助學生能夠直觀地通過圖形掌握和了解相關知識點,還可以讓學生轉變傳統的思維方法,改變思維模式,通過多種方式分析問題和解決問題．圖1中4幅圖象作為教學參考對象,通過將物理原理規律化和形象化,向學生全方位、多角度展示物理變量之間的各自聯系．圖甲表示胡克定律，表現的是彈簧彈力與形變量之間的關系;圖乙和丙表示牛頓定律,表現加速度、質量和合力三者之間的關系;圖丁表示勻速直線運動變化規律，表現的是時間與速度之間的變量關系．

圖1 不同變量之間的關系

圖1中4幅圖象不僅直觀地反映了不同變量之間的關系,還幫助學生將抽象的知識轉變成圖象知識,從而加深對相關理論及概念的認識和理解．簡而言之,就是一種對文字信息的圖象轉換,使信息更加具體化、形象化和動態化．教師在理論知識基礎之上對圖象信息進行勾勒、描述、演算等,以此種方式展開對胡克定律、牛頓第二定律、直線運動規律等基本原理的概括與講解，從而幫助學生對相關知識點進行詳細、全面、系統地學習和掌握．

以圖象作為輔助教學不僅可以激發學生學習興趣,還可以使課堂氛圍變得輕松、愉悅,提高課堂教學效率和學生解題能力．如果教師采用單一枯燥的思維模式對相關物理概念進行講解,就會使學生產生厭倦情緒,無法帶著一種愉悅的心情理解和感受物理．所以教師在日常教學過程中可以結合包括圖象法等多種教學方式，指導學生進行關聯思考和自由發散思維,達到鞏固知識和加深知識理解能力的目的．

“追擊問題”是高中物理解題中比較常見的題型之一．追擊題型涵蓋的知識面較廣、設計的內容較多、解題過程較為復雜,因此對學生來說,是一種較難的題型．如果通過運動軌跡圖的描摹勾勒,學生就可以直觀地、全面地感知物體追擊過程中的一系列衍變,進而提高解題效率和質量,促使數形轉換得以實現．所謂數形轉換就是一種點、線、面知識的有效銜接,學生可以站在多種角度找到問題的突破口,從而將思維模式得到有效調動．學生一旦思維模式得到有效調動,就會在其腦海中迅速形成物體運動的大致軌跡或輪廓,也促使學生親自動手演算，以驗證自己的想法是否可行和正確,從而達到腦、手、眼并用的效果．

圖2

例如某年高考全國卷理綜物理題:將一塊煤塊放置在一條長傳送帶上．煤塊與傳送帶之間的摩擦因數為μ．初始時,無論是煤塊還是傳送帶,都是處于靜止狀態．之后讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運動．當速度達到v0之后做勻速運動．過一段時間之后,煤塊就會在傳送帶上留下一段黑色的痕跡．然后使煤塊和傳送帶之間處于靜止狀態,求此黑色痕跡的長度．

如圖2所示，分析煤塊與傳送帶的v-t圖象,可以快速找到解題的入口和問題的突破點．由分析可知,圖象中的陰影面積是煤塊與傳送帶的相對位移,這就是煤塊在傳送帶上留下的軌跡．這一段長度的求解就可以通過摩擦力運算公式及運動學公式求解、驗證．

圖象解題法作為高中物理課堂教學中的輔助教學模式,是一項綜合的實踐教學手段．將圖象法引入課堂教學體系中,不僅可以加深學生對概念性知識的理解和認識,還可以提高學生的邏輯思維能力和解題能力以及空間想象能力,幫助學生在有效的時間內提高解題效率和解題質量．

(作者單位：遼寧省清原縣第二級中學)