關于高中物理圖像問題的解題方法研究

◎孫軍

一、把握圖像中各點的含義，明確其物理意義

例1（2010年江蘇高考T5）．空間有一沿x軸對稱分布的電廠，其電廠強度E隨X變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是：

（A）O點的電勢最低

（B）x2點的電勢最高

（C）x1和 －x1兩點的電勢相等

（D）x1和x3兩點的電勢相等

【答案】C

【解析】本題解析中應從如下方面入手：第一，明確坐標軸的物理意義：本題中所呈現的是電場強度E隨x變化的規律。第二，將選項中的各項內容與圖像給出的信息比對，找到關聯項。在明確電勢高低與電場方向、電勢差與圖像面積兩者之間的關系后。很容易弄清：答案A和B重在描述電勢高低。而我們都知道，沿電場線方向的電勢降落速度最快。因此，沿x軸對稱分布的電場，由圖可知其電場線是以O為原點，分別指向政府方向的，沿電場線電勢降落，且速度最快，因此，O點電勢最高。有了上述判斷，選項A和B即可排除，而C、D選項則考察的是利用電勢差對兩點間電勢進行比較。而根據公式U＝Ed，電場強度是變量，可用E－x圖像面積表示，由此可判定選項C為正確答案。經計算可知，兩點電場強度一樣，電勢不同，因此，選項D為錯誤答案。故選C。

二、挖掘圖像傳遞的關聯信息，尋找臨界條件解決問題

例2空間某一靜電場的電勢ф在x軸上分布，x軸上的B、C兩點電場的強度在方向上的分量為EBK、ECX，下列說法中正確的有：

（A）EBK的大小大于 ECX的大小

（B）EBK的方向沿軸的正方向

（C）電荷在點受到的電場力在方向上的分量最大

（D）負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功答案AD

【解析】本題所考察的也是學生對相關物理概念和解題公式的運用能力，所以，解題思路基本同前題，首先要明確圖像中坐標軸的物理意義，根據題目中的已知信息和圖例可以判定該題描述的是電勢φ在x軸上的分布規律。然后再根據觀察其變化趨勢，進而通過圖像變化規律來找到與題目中給出的已知內容和各備選答案間的聯系。最后進行解題。由于圖像的斜率是場強大小的直反應，可判斷：EBK的大小大于ECX的大小是對的，因此，A正確。而O點所代表的場強為零，也就意味著電荷在該點位受到的電場力是最小的，因此可判定選項C是錯誤的，可排除。前面已經提到，由于沿電場方向，通常電勢會逐漸減弱，而EBK位于O點左側，是沿x軸負方向的；而ECX的位于O點右側，是沿x軸正方向的，由此可判定選項B是不正確的。另根據已學相關公式W＝qU，可得，選項D也是正確的。故本題應選答案AD兩個選項。

經過上述實際例題的分析可知，圖像法作為解決物理問題的一種主要方式，我們必須了解解題思路和方法。首先，要對圖像變量的物理意義有準確的理解。其次，將各個選項的備選內容與題目中圖像所傳遞信息進行梳理，找出相應的關聯信息。最后，再根據物理規律確定與其適用的變量間的函數關系式，并通過對不同物理量間關系的進一步理順，根據圖像中所給出的截距、斜率和面積等相關信息，解決物理圖像相關問題。在日常教學實踐中，教師還應多搜集相關的題目讓學生勤學勤練，以培養其在物理圖像問題解析過程中分析問題、解決問題的能力，使高中物理圖像問題迎刃而解。對于高中物理教師而言，上述解題方法的應用，有助于提升教學效率。

參考文獻：

［1］劉承基．高中物理圖像問題解題方法探析［J］．中學時代·理論版．2013（16）：126－127．

［2］王少華．高中物理解題中的圖像法［J］．理科考試研究·綜合版．2014（03）：61－62．

［3］常元福．步步高．大二輪專題復習與增分策略［M］．哈爾濱：黑龍江教育出版社，2011：54－55．

［4］吳海．淺析高中物理圖像問題的解題方法［J］．中學物理．2010（12）：47－49．