關于高中物理圖像教學的幾點思考

李峰

【摘要】高中物理的規律表述方式有很多，文字、數學表達式、圖象都可以用來描述無理規律。圖象法即利用圖象描述物理規律、解決物理問題的方法。高中物理圖像具有形象、直觀、動態變化過程清晰，使復雜問題簡單化等特點，在新課程高中物理課堂教學過程中怎樣突出和挖掘圖象教學的功能，著力培養學生思維能力是值得我們研究的一個重要課題。

【關鍵詞】圖象 直觀 抽象 數形結合

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）52-0182-02

一、高中物理新課程對圖象的基本要求

1.新考綱對物理圖象的要求

2009年考綱在2008年的基礎上增加了第43考點“描繪小燈泡的伏安特性曲線（實驗、探究）”，且為二級要求。有關圖象試題的設計意圖明顯由“注重由圖象獲取信息、對狀態的判斷”轉化為“注重對過程的理解和處理”、“注重對實驗數據的分析及得出結論”、“注重用數形結合的思想進行邏輯推理、分析、評價”。 而且高考命題者常常會突破考綱限制對圖象進行綜合考查。

2.圖象法是高中物理新課程的重要思維方法之一

高中物理圖象能夠直觀、形象、簡潔的展現兩個物理量之間的關系，清晰的表達物理過程，正確地反映實驗規律。是數形結合的產物，是抽象與具體相結合的體現。因此，利用圖象分析物理問題的方法有著廣泛的應用。由于圖象直觀、形象，因此解答往往特別簡捷，可使解題過程更簡化，思路更清晰。

二、對高中物理新課程圖象教學的幾點思考

1.圖象各層次的物理意義

圖象的物理意義主要通過“點”、“線”、“面”、三個方面來體現，教學中應從這三方面入手，予以明確。

（1）物理圖象中“點”的物理意義：“點”是認識圖象的基礎。物理圖象上的“點”代表某一物理狀態，它包含著該物理狀態的特征和特性。從“點”著手分析時應注意從以下幾個特殊“點”入手分析其物理意義 。特別是“截距點”、“交點”、“極值點”、“拐點”，它們往往對應一個特殊狀態，因為這些點具有特殊的物理意義。

（2）物理圖象中“線”的物理意義：“線”：主要指圖象的直線或曲線的切線，其斜率通常具有明確的物理意義。圖象中有兩種斜率一種是過曲線（特例是直線）上某一點作曲線的切線，該切線與橫軸所成角度的正切值 （k=tan）圖中1。另一種是曲線上某一點與坐標原點的連線與橫軸所成角度的正切值（k=tan）圖中2。具體用哪一種求斜率剖析如下：

A.若z=該量可用微元法表示（物理圖象的斜率代表兩個物理量增量之比值其大小往往代表另一物理量值.）則符合圖線1，如S—t圖象的斜率為速度，V—t圖象的斜率為加速度、Φ—t圖象的斜率為感應電動勢等。

B.若z=既該量只能與某一狀態相聯系不能通過平均極限的方法來代替，則符合圖象2。比如U—I圖象的斜率為電阻、F—q圖象的斜率為場強 、—q圖象的斜率為電勢等。

C.z=則二者等效。比如C=，K=等。

（3）物理圖象中“面”的物理意義：“面”：是指圖線與坐標軸所圍的面積或面積的變化。

那么如何判定“面積”是否能代表物理量呢？方法是把橫、縱軸表示的兩個物理量相乘，若乘積為反映過程的某物理量（即過程量），則由圖線、坐標軸或坐標線所圍成的“面積”代表該過程量，若乘積為反映狀態的某物理量（即狀態量），則由狀態點的坐標線與坐標軸圍成的“面積”代表該狀態量。

2.圖象法在教學中的應用

首先，確定坐標軸的名稱，明確圖象的含意。在識別圖象時必須首先確定圖象坐標軸的名稱，弄清楚坐標軸所表達的是什么物理量。

其次，在坐標軸上獲取已知量。圖象對物理過程或物理規律的反應可以是定性的，也可以是定量的。如果圖象中標出了坐標軸的單位和刻度，則可以通過圖象來得到解題所需的已知量。

再次，分析圖象中的斜率。從圖象的斜率上也可以得到一定的物理量。由于不同的物理量在圖象中的表示方法略有差異，所以在分析圖象時必須首先弄清斜率能不能表示某個物理量，哪條線的斜率才表示物理量。

3.圖象應用的注意事項

首先，教師在教學分析圖象時力求做到講清、講全、講透。清：圖象的物理意義要清，不拖泥帶水；全：一個物理圖象中所隱含的所有物理信息要分析全面；透：講到一個圖象時，應能舉一反三把這個圖象與以前學過的類似的圖象聯系起來，讓學生能對圖象有一個縱向的把握。

其次，要引導學生根據實際問題的要求，靈活地建立坐標，應用圖象解決實際問題。

參考文獻：

[1]趙文軍.《建圖在物理教學中的運用》[J].中學物理教學參考第29卷第5期.

[2]張亮.《建立物理模型 尋求解題關鍵》[J].中學物理教學參考第29卷第9期.endprint