函數圖像法在高中物理教學中的應用解析

劉二波

◆摘? 要：文章針對高中物理教學中函數圖像法的應用，對該解題方法進行了介紹，闡述了函數圖像法應用的積極作用，探究了實際解題步驟，最后通過例題解析對函數圖像法進行了深入理解，希望能夠切實提高物理教學水平。

◆關鍵詞：函數圖像法;物理教學;v-t圖;s-t圖

高中物理學科的教學，其中包括一定的物理規律，這些除了以文字描述之外，也可以使用數學函數方程式進行求解，其中一些物理規律也可以使用圖像進行表述，這就是所謂的函數圖像法。函數圖像法應用，主要是在化解函數后的一種簡便求解方法，其優勢是可以更加直觀的了解函數出現的變化，從而探究其中存在的物理規律。但是對于函數圖像法應用，還存在一些問題，需要深入探究。

1函數圖像法概述

物理與數學兩個學科之間的聯系十分緊密，為了能夠熟練地應用數學知識求解物理習題，必須要通過幾何坐標法結合數形結合思想，將與之有關的物理量關系進行描述，使物理規律能夠清晰、直觀的呈現，同時也可以有效聯系物理圖像與方程。當明確了函數圖像與方程組的聯系之后，可以觀察圖像，了解隱藏的規律以及今后的發展軌跡，從中捕獲物理量的定性、定量聯系，最終解答出準確的答案。

物理教學過程中對函數圖像法進行研究，也可以對涉及到的物理知識進行再次鞏固，同時也可以驗證相關物理規律。由此一來，可以幫助學生形成問題分析與解決的能力，抽象數學知識以及解題方法也可以被運用在物理教學當中，從而應用物理規律求解物理問題。

2函數圖像法在物理學科中的應用優勢

在物理教學中應用函數圖像法，其本質上屬于既形象、又直觀的“物理語言”，一方面可以將抽象物理概念直觀的呈現出來，提高物理動態過程的清晰性，此外也可以使用合適的語言表述物理知識中隱藏的內涵。使用函數圖像法進行物理問題的解析，既可以簡單直接的完成分析、求解，又可以簡化問題求解過程，這是解答物理問題最為簡單直觀的一種方式。深入了解物理函數圖像法，并且在實際教學中加以運用，有利于培養學生的抽象思維能力以及跨學科解題能力，應用數學知識求解物理問題，為其賦予直觀性、形象化的特征。通過函數圖像法的運用，將物理、數學、信息技術等相關學科進行了融合，提高物理教學效率的同時，也能夠加強學生綜合素質。

3函數圖像法運用的幾點流程

在高中物理教學中應用函數圖像法，上文已經闡述了諸多優勢，但是教學的重點是讓學生了解該解題方法，并且運用其求解物理習題。接下來針對圖像坐標選取以及圖形構建展開分析：

3.1深入觀察并分析圖像

了解物理函數圖像具備的物理意義，以此為基礎可以將圖像相關的所有物理習題進行求解，這對于學生的要求是可以觀察圖像，從中可以明確的分析函數圖像代表的意義，深入圖像，不要只停留于表面，更不要將問題已知條件中給出的幾何圖形、質點運動軌跡、圖像函數圖線這三點混淆。

3.2教學圖像化

教師進行物理教學期間，需要將涉及到的物理概念、規律以及定律等知識轉變為圖像，利用日常教學過程，使學生能夠深入了解物理圖像。

3.3按照“清、全、透”三點原則進行教學

教師對物理圖像進行分析的過程中，必須要保證清晰性與全面性。所謂清晰性，即圖像蘊含的物理意義要清晰，而全面性則是物理圖像內包含的物理信息不能簡單的局部分析，使學生可以掌握圖像物理意義，并且對意義有橫向理解。此外，教師應用函數圖像法，當面對一個物理圖像，需要將其和以前所學習的物理知識進行結合，保證學生可以縱向把握圖像，高效完成問題的求解。

3.4通過日常練習培養習慣

日常進行物理教學期間，教師必須要注意采集與圖像相關的問題，作為學生的練習題，使用函數圖像法，直觀的分析問題，使學生可以真正感受到函數圖像法的優勢，從而形成解題慣性。

4高中物理教學中函數圖像的應用

高中物理教學中比較常見的函數圖像主要有以下幾種：①v-t圖像;②s-t圖像;③波動圖像;④P-T圖像;⑤P-V圖像;⑥U-I圖像;⑦I-t圖像。透過圖像層次進行分析，發現主要包括點、線、面、形這4個層次，如果站在圖像形狀分析，則發現有直線型、正弦、余弦曲線型、雙曲線型、拋物線型等多種形狀。下面主要對其實際應用進行分析。

同學們在實際解題計算時，常需要平方和開根號，帶來不少的計算量。而有的題目，如果用圖像法來處理，不僅能使同學在看題后，能理清題目多個物體的運動過程，還能在后面的計算中簡化步驟，減少出錯。原因在于圖像法中，以v-t圖為例，面積和線段長度能表示位移、速度變化量等物理意義，通過簡單的相乘相加減就能得出答案。

下面以一道兩車相遇題目為例：

1935年在蘇聯的一條直鐵軌上，有一列火車因蒸汽不足而停駛，駕駛員把貨車廂甲留在現場，只拖著幾節車廂向前方不遠的車站開進，但他忘了將貨車廂剎好，使車廂在斜坡上以4m/s的速度勻速后退，此時另一列火車乙正以16m/s的速度向該貨車廂駛來，駕駛技術相當好的駕駛員波爾西列夫立即剎車，緊接著加速倒退，結果恰好接住了貨車廂甲，從而避免了相撞。設列車乙剎車過程和加速倒退過程均為勻變速直線運動，且加速度大小均為2m/s2，求當波爾西列夫發現貨車廂甲向自己駛來而立即開始剎車時，兩車相距多遠？

5結束語

綜上所述，函數圖像法在高中物理教學中應用，一方面可以降低物理解題難度，另一方面也可以使物理問題更加直觀的呈現在學生面前，快速、準確的完成解題，從而提高物理綜合素質。此外，物理教學中應用函數圖像法，也是物理知識與數學知識結合的體現，使用數學知識求解物理問題，培養學生跨學科知識應用能力。

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