初中物理課堂中圖形結合解題方法及應用

丁曉紅

【摘要】在初中物理教學中，解題能力訓練對于學生未來發展及物理知識運用至關重要，通過解題訓練和能力的提升，學生能夠更好地理解和掌握物理概念和規律，提高應用能力和思維能力.但部分學生常常在解決問題時感到困惑，難以理解和分析復雜的物理現象.為提高學生解決物理問題能力，教師需采用一些有效的解題方法，其中圖形結合解題方法的運用有著較高實用性，其能夠幫助學生直觀地理解物理問題，簡化解題過程.為此，本篇文章將以具體物理學科解題案例，展現初中物理課堂中圖形結合解題方法的應用思路，從而為初中物理課堂教學效果的提升提供一點參考.

【關鍵詞】初中階段；物理學科；圖形結合

圖形結合解題方法是利用圖形來描述和解決物理問題的方法，其通過將物理量之間的關系用圖形表示出來，能夠直觀地呈現物理現象和過程，幫助學生更好地理解問題本質.尤其初中物理知識涉及許多抽象的概念和規律，對于學生來說，理解和掌握這些知識具有一定的難度，而圖形結合解題方法可以將抽象的物理知識轉化為直觀的圖形表示，幫助學生更好地理解物理現象和過程.通過圖形結合解題方法，學生可以更加清晰地理解物理概念和規律，提高對物理知識的理解能力.因此，教師在初中物理教學中應該注重推廣和應用圖形結合解題方法，以提高學生物理知識運用能力與解決問題能力.

1 運用圖形結合方法培養學生物理解題意識

在初中物理教學中，培養學生的解題意識至關重要，運用圖形結合方法教師可幫助學生更加深入理解物理概念和規律.教師可通過舉例說明圖形結合方法在解決物理問題中的應用，讓學生體會到圖形結合方法能夠直觀地呈現物理現象和過程，簡化問題分析，從而培養學生的圖形結合解題意識[1].另外，教師還可在教學過程中逐漸滲透圖形結合方法的應用，包括新知識講解和習題解答，教師可引導學生通過畫圖來描述物理情景，將物理量之間的關系用圖形表示出來.在不斷練習和強化中，幫助學生逐漸養成運用圖形結合方法解決物理問題的習慣，培養出良好的物理解題意識[2].

例如 在滬粵版初中物理教材的九年級上冊，教師進行第十四章“探究歐姆定律”中相關“電學”的解題教學時，教師可運用圖形結合方法，幫助學生明確電學中的物理規律，使其更為形象直觀，將較為復雜的物理量以簡單的圖像展現出來，有意識的向學生滲透圖形結合的思想方法，引導學生掌握函數圖像、電路圖等多種圖像繪制與分析方法，從而降低學習難度.

例1 在所展示的電路圖中，已知電源電壓為15伏特，而兩個電阻的阻值均為10歐姆，則在開關K接通和斷開時，分別計算出電壓表與電流表的示數.

解析 題目要求“電壓表與電流表的示數”，這就需要分兩種情況討論，分別是開關接通和開關斷開.教師可展示一個電路圖，其中電源電壓已知為15伏特，兩個電阻的阻值均為10歐姆，從而明確題目要求，計算在開關K接通和斷開時電壓表和電流表的示數.教師要根據電路圖繪制出電路的圖形表示，在圖形中可清晰地看到電源、開關、電阻和電壓表、電流表的位置和連接方式.

在開關K接通時，電路形成一個閉合回路，電流可以通過電阻流動，學生可在圖形上標出電流的方向和大小，并根據歐姆定律計算出電流的值，再通過電壓表和電流表在電路中的位置，計算出其具體示數.

在開關K斷開時，電路被分成兩個部分：一部分是電壓表和其中一個電阻組成的串聯電路，另一部分是另一個電阻.由于開關斷開，電流無法通過電阻流動.因此，學生只需要考慮電壓表和其中一個電阻組成的串聯電路，計算出電壓和電流的示數.

具體解題時，開關K接通時：根據歐姆定律，電流I=UR=15V/10Ω=1.5A.因此，電流表的示數為1.5A，由于電壓表測量的是電源電壓，所以電壓表的示數為15V.

開關K斷開時：由于電路被分成兩部分，學生需要分別計算每部分的電壓和電流.對于電壓表和其中一個電阻組成的串聯電路，總電阻為R=R+R=10Ω+10Ω=20Ω.因此，總電流I=UR=15V/20Ω=0.75A.由于電壓表和其中一個電阻串聯，所以其電流相等.因此，電壓表的示數為U=IR=0.75A×10Ω=7.5V.

2 利用圖形結合方法提高學生物理解題能力

提高學生的物理解題能力是初中物理教學的核心目標之一，教師可運用圖形結合方法引導學生掌握分析物理問題的思路與方法，提高學生的解題能力.一方面，教師需注重培養學生的讀圖能力，在運用圖形結合方法解決物理問題的過程中，學生需能夠從圖中獲取關鍵信息，理解物理量之間的關系，教師可指導學生如何讀圖，如關注圖形的趨勢、特殊點和單位等，從而提高學生的讀圖能力.另一方面，教師需訓練學生的畫圖能力，使其能夠根據物理問題繪制相應的圖形，將抽象的物理問題轉化為直觀的圖形描述[3].教師可以指導學生如何畫圖，如選擇合適的坐標系、確定合適的比例尺和標度等，從而提高學生的畫圖能力.

例2 光電控制液面高度儀，一束與液面夾角為45°的光束經液面反射后在光屏上形成光點S1，一段時間后光點由S1移到S2，且S1S2的距離為4cm，則該液面（上升/下降）的高度為？

解析 題目中關于液面“上升”和“下降”中法線與入射光線不變，因此入射角也不會變化，反射角不變化，由此導致反射光線僅做平行移動，電光屏所接收光點隨反射點移動而移動，在圖形中教師可借助上圖的數形結合方法引導學生運用平行四邊形、直角三角形等圖形知識解題，再結合光的反射定律予以題目分析，從而在確定液面“上升”和“下降”基礎上解決問題.

3 結語

圖形結合解題方法在初中物理課堂中具有重要的應用價值，通過將抽象的物理問題轉化為直觀的圖形描述，能夠幫助學生更好地理解問題的本質和規律，提高解題效率和成績.因此，教師在初中物理教學中應該注重培養學生的圖形結合解題能力，通過講解示例和組織練習，引導學生掌握這種有效的解題方法.而且教師也可以通過課堂討論和合作學習等方式激發學生的學習興趣和創造力，從而幫助學生在物理知識學習與運用中提升各項思維能力和綜合素質，以實現全面發展.

參考文獻：

[1]陸錦美．例談圖形結合在初中物理解題中的應用[J]．科學大眾：科學中考，2023，6（8）：20-21.

[2]陳忠堂.初中物理中圖形結合的解題方法分析[J].中學生數理化（教與學），2021，4（2）：88-88.

[3]張麗燕．初中物理課堂中圖形結合的解題方法分析[J]．數理化解題研究，2022，20（35）：119-121.