高中物理解題中如何運用圖象法

李中珍

摘 要：高中物理屬于一門擁有較強的思維性和復雜性的學科內容，而且高中物理解題當中，都會涉及非常多的公式以及物理理論知識等。而在解題當中，單憑公式推導和頭腦邏輯分析，是很難理清思路、解決問題的，并且解題的效率也是相對較低的，而在實際的解題當中合理地運用圖象法，能夠使學生清晰地明確解題思路，并且在最快時間內，正確地解答問題，真正有效地提升學生的解題速度以及解題能力。

關鍵詞：高中；物理解題；圖象法

一、從識圖入手，合理運用圖象法解答物理問題

在實際的高中物理解題當中，合理地運用圖象法來進行解題，其首要環節就是要學會識圖，從識圖入手弄清楚圖象所展現的物理規律以及物理知識等，通過全面系統地掌握圖象當中所展現的“軸、線、點”等各種物理意義，以此來為學生解題提供有利幫助，從而方便、快捷地引導學生解答問題。

以下就以圖象當中的“斜率”為案例進行分析，在物理圖象當中斜率代表兩個物理量增量比值，其大小一般都會代表另一個物理量值。例如，電場力F—檢驗電荷q圖象斜率屬于電場強度；電容器Q—U圖象斜率屬于電容等內容。通過仔細地識圖，來掌握和了解線性圖線的具體特點與特征，并結合某些定值量就可以推斷出與解題相關的結論與內容。

例題1：在空間中某一靜電場內電勢φ在x軸的分布如圖1，x軸存在兩點為B、C，電場強度在x方向上分量為EBx、ECx，以下哪種說法是正確的（ ）

（a）EBx大于ECx

（b）EBx方向沿x軸正方向

（c）在電荷為O點時，受到電場力在x方向上分量是最大的

（d）負電荷在沿x軸自B向C移動中，電場力先做正功，后做負功

問題解析：對于該題的著手點是如何判斷EBx與ECx的大小，由于φ—x圖當中的斜率是沿x方向的E，所以可以明確EBx>ECx。由此可見其正確答案為（a）（d）。通過這樣的形式就可以明確O點場強是最小的，并且電荷在這一點上受到的電場力也是最小的，所以（c）項是錯誤的；通過沿電場方向電勢逐漸降低，在O點左側，EBx方向沿x軸負方向，而在O點右側，ECx方向沿x軸正方向，因此選項（b）也是錯誤的。

二、通過作圖來解決問題，增強學生學習水平

對于作圖解決問題，其題目一般分為兩種，首先，題目要求作出某一物理量變化圖象，如，作出某時刻波形圖、振動圖象等。其次，就是為了解決某一問題而進行作圖，如，作速度圖象來求出物體的運動路程、作路端電壓/電流圖象來求電源電動勢或是內阻等。在進行作圖時，要注重物理量單位、坐標軸標度的選擇、函數圖象特征等內容，再通過題中要求來獲取圖象信息，以此來進行作圖，一定要根據題意將抽象的物理過程運用圖象進行表達，通過有效地將物理量間代數關系向幾何關系進行轉變，以此來運用圖象直觀、簡明地掌握其特點，從而更好地解決問題。

例題2：大爆炸理論中提出宇宙起源于137億年前在一次大爆炸中形成。自開始瞬間外演化至今時間內，宇宙屬于勻速膨脹狀態。在20世紀末期，通過對1A型超新星觀測中表現出，宇宙正加速膨脹，而對于這個發現宇宙學家探究其形成因素，并提出宇宙大部分可能是由暗能量所組成的，而對于這樣的排斥作用，使得宇宙在近期天文時期內開始加速膨脹。如果一直保持這樣，將標志宇宙大小的宇宙半徑R會與宇宙年齡t關系，呈現圖2哪個圖象？

問題解析：在圖中縱坐標宇宙半徑R，是為星球發生位移x，其切線斜率就是宇宙半徑增加程度，根據題意分析，宇宙在加速膨脹的情況下，其半徑增加的速度不斷增大，因此（C）為正確

答案。

三、科學用圖，為學生日后解題提供有利條件

在學生學習高中物理知識中，學會運用圖象是增強學生學習水平和整體學習能力的關鍵，通過讓學生運用圖象法來增強自身思維能力，培養學生創造性思維，從而真正有效地促進學生學習能力的提升，促進學生未來穩定發展。所以學生不僅要識圖、作圖，也要科學地用圖，其主要內容就是包括用圖象來比較物理量大小、通過轉換圖象來解答問題，良好地用圖象求解面積問題等。

例題3：一顆子彈，在速度較大的情況下水平擊穿光滑平面的木塊上，而設木塊對子彈阻力恒定，那么當子彈入射速度增大的情況下，哪種說法是正確的？（如圖3、圖4所示）

（a）木塊所獲得的動能越來越多

（b）木塊所獲得的動能越來越小

（c）子彈穿透木塊時間變長

（d）子彈穿透木塊時間變短

問題解析：以往的解題思路就是通過常規以牛頓第二定律或是運動學公式來解答問題，整體形式相對比較復雜且容易出錯。所以在解決問題時應合理地運用圖象法進行解題。通過對圖象進行全面有效的分析與研究，由圖可知，當子彈入射速度不斷增加時，那么木塊所獲得的動能將逐漸變小，子彈穿過木塊的時間也會變短，因此問題的答案為（b）（d）。

參考文獻：

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