淺談函數圖像法在高中物理中的應用

張蔚

摘要：函數圖像法正越來越多的融入到物理學科的學習中，作為物理與數學等多學科的綜合應用，成為現代高中物理學習中不可或缺的一部分，日益發揮著重要作用。本人從物理學習中的函數圖像分析的應用入手，從應用現狀、思路、注重的問題等角度，淺略解析函數圖像法在物理學習中的應用。

關鍵詞：函數圖像法；物理變化量的解析

函數圖像法，是指對綜合題目或資料中的各種信息，做出直觀的圖像用以解決問題的一種方法。這種方法對學生的各學科的綜合能力要求比較高，圖像的范圍比較廣泛，既可以是定向性的，亦可以是定量的；既可以是嚴格的坐標圖像，也可以是具體過程的動態分析圖。圖像法在各學科的應用是廣泛的，從力學到電學，再到熱學，我們都可以用這種方法解決一些較為復雜的問題。

一、函數圖像法的優點

函數圖像法最大的優點在于直觀和簡潔。直觀，體現在學生們可以通過圖像直接看出我們所需要的運動過程的數據。斜率、面積、截距等數值往往能夠直接讀出。從函數的大致圖像中，學生們可以清晰地看出某一過程究竟是怎樣發生的，而不需要過多的推理。簡潔，體現在他在幾條線中，包含有巨大的信息量。從近幾年高考命題的趨勢來看，高考命題也有了以圖像做題干，深入出題的趨勢，這就體現出了函數圖像的簡潔性。

二.函數圖像在高中物理中的應用

首先，函數圖像可應用于較復雜的解題過程。在日常解題過程中，對于較多的物理變化的分析，學生們往往困擾于無法有效正確地分析出物理過程，即使分析正確，面對巨大的計算量也常常會出錯。但如果使用圖像直觀的分析，則可以在圖像中直接的讀出，而不需要通過運算計算出有關信息。

其次，隨著現代傳感器技術的迅猛發展，傳感技術在實驗中也有了更多的應用。但應該注意到，傳感器所反應的信息，往往以圖線的形式記錄、呈現。這樣就要求學生們對函數圖像有著更為熟練的把握。在實驗中，學生可以通過應用綜合方法，了解圖像中截距、面積、斜率等物理意義，通過圖線形狀對物理實驗的內容有著更為深入的理解。

三.應用函數圖像進行分析解題的流程

接下來，筆者以一道題為例，分析應用函數圖像法解題的一般步驟。

例：已知一水平傳送帶，表面足夠長，向右運行速度為V1 ，在右面有一物塊，以初速度為V2（V2>V1）向左運動，摩擦系數為μ，重力加速度為g，求摩擦損失的熱量是多少？

在本題中，我們需要求解的量只有一個，即相對位移x，但是x怎樣求呢？絕大多數學生，往往會在第一時間想到分段討論，這樣就比較繁瑣，但是要是應用圖像法，會怎么解決呢？

首先，通過分析，物塊應先勻變速向右運動，勻變速時間為

，末速度為V1，方向向右，選定以左為正方向，做出物塊的V-t圖像；其中，V1、V2均表示大小，無正負號，則相對位移即為陰影部分的面積，從而得出損失的熱量Q，即

X=

Q=mμgX=

從這一題中，我們可以歸納出利用函數圖像解決這一類問題的一般步驟：

第一.首先根據圖中信息，綜合其它方法，判斷分析變化過程；

第二.根據分析做出函數圖像；

第三.利用函數圖像，得到我們所需要的信息，從而求出題解。

以上，就是利用函數圖像解決問題的一般步驟。

四.圖像法在應用時所需注意的問題。

圖像法是一種較為綜合的方法，因此，對學生的各科綜合能力也有著更高的要求。對于基礎一般的學生而言，需要注意以下幾個問題。其一，要明確橫坐標軸、縱坐標軸、截距、斜率、面積等參數的物理意義，不了解它們的物理意義，就會由于對知識的似懂非懂，對圖像不明所以，導致出現錯誤。其二，要注意圖像的嚴謹，筆者所說嚴謹并不是指精確，而是指不能發生大體方向上的錯誤，圖像是曲線不能畫成直線，在關鍵點的上下，左右應該分清楚，否則也會出現錯誤。

結論：函數圖像法對于解決一些較為復雜的問題時，不失為一種簡單有效的方法，但是在現今的物理課堂上，一部分學生往往沒有應用圖像進行解題的意識；另一部分學生可能在課堂上聽得明白，但在解題時，卻想不起來如何去應用。函數圖像法如何應用到高中物理的學習中就成為了當前物理學習中一個急需解決的問題。

參考文獻

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