應(yīng)用于高中物理“圖象法”解題中的圖象斜率探析

曹煒航

【摘要】 新的課程標(biāo)準(zhǔn)要求的高中學(xué)生要更新物理學(xué)習(xí)的觀念，用新的學(xué)習(xí)方式促進(jìn)自身綜合素質(zhì)和能力的提高。物理解題過(guò)程中的斜率問(wèn)題是高中物理知識(shí)體系中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其知識(shí)特點(diǎn)具有一定的抽象性，使用“圖像法”可以將物理中的斜率問(wèn)題以線性圖像的方式直觀的展示，有效的提高學(xué)生解題的效率。本文主要通過(guò)分析圖象斜率的優(yōu)點(diǎn)，探討高中物理“圖象法”解題中的圖象斜率應(yīng)用措施，旨在為高三學(xué)生的物理知識(shí)復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)提高參考。

【關(guān)鍵詞】 高中物理 圖像法 圖像斜率 措施

圖像是反映物理學(xué)規(guī)律的一種方法，是研究物理規(guī)律的一種手段。物理狀態(tài)、物理過(guò)程、物理量之間也可以用圖像來(lái)表示。一般學(xué)生是在數(shù)學(xué)中初步接觸圖像法，以及“圖象法”解題中的圖象斜率，所以很多學(xué)生物理斜率問(wèn)題解決的時(shí)候容易受到數(shù)學(xué)思維的限制。文章就圖象斜率的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)如何在物理“圖象法”解題中應(yīng)用圖象斜率展開討論。

一、圖象斜率的優(yōu)點(diǎn)

1.1圖像簡(jiǎn)單具體，引導(dǎo)學(xué)生解題思路

在高中物理中，力學(xué)分析是學(xué)生比較頭疼的問(wèn)題，尤其是斜率問(wèn)題要將數(shù)學(xué)斜率知識(shí)作為應(yīng)用基礎(chǔ)，且不能與數(shù)學(xué)斜率混淆，要保證在物理的角度將斜率問(wèn)題用圖像的方法勾勒出來(lái)，為學(xué)生提高便捷、直觀的解題思路，將抽象的物理斜率定律形象的反映在圖像中，促使學(xué)生直觀的了解物理變量之間的關(guān)系。如圖1，（1）圖表示的是胡克定律中型變量與物理變量之間的關(guān)系，（2）圖表示了質(zhì)量、合外力和速度之間的關(guān)系。本身這些物理要素之間的關(guān)系存在很大的抽象性，學(xué)生難以用直觀的思維理解這些物理變量的關(guān)系，但是通過(guò)“圖像法”，可以將這些物理變量直觀的反映在圖像中，便于學(xué)生的理解，讓學(xué)生在解題的過(guò)程中能夠快速的找到解題的思路，對(duì)學(xué)生拓展思維有很大的幫助。

1.2加強(qiáng)概念之間的連接，提高學(xué)生的解題效率

高中具體的斜率例題中往往涉及到的物體量比較多，解題的過(guò)程也非常的復(fù)雜，并且學(xué)生在解題推理的過(guò)程中錯(cuò)誤率較高。通過(guò)圖像斜率可以把物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在圖像上表現(xiàn)出來(lái)，可以初步讓學(xué)生了解物體之間量的轉(zhuǎn)換。例如，如圖2示，兩個(gè)光滑斜面的總長(zhǎng)度相等、高度也相等，兩小球分別由靜止從頂端下滑，若小球在圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)無(wú)能量損耗b球先落地，如果用公式求解此題很繁瑣，應(yīng)用v-t圖分析較簡(jiǎn)單。b球下滑的加速度開始大于a球，后來(lái)的加速度小于a球. 因?yàn)橄侣涓叨认嗟龋宰罱K速度相等；因?yàn)槁烦滔嗟龋?故圖線所圍的面積相等。v-t圖線如圖示：不難看出， tb < ta，尤其在做選擇題的時(shí)候，用公式計(jì)算會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，所以通過(guò)圖像與概念之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的解題效率。

二、高中物理“圖象法”解題中的圖象斜率應(yīng)用措施

數(shù)學(xué)中的線性函數(shù)在物理中的應(yīng)用非常的廣泛，函數(shù)的斜率在高中物理知識(shí)中可以表示多種類型的物理含義。如：例1，兩支完全相同的光滑的直角彎管abc和abc按圖所示位置放置，現(xiàn)把兩個(gè)質(zhì)量完全相同的小球分別沿兩管口由靜止滑下，設(shè)在直角彎管處均無(wú)能量損失。分析兩球到達(dá)出口c和c的時(shí)間大小。解析：在直角彎管處均無(wú)能量損失，故兩小球到達(dá)最低點(diǎn)c和c處的速度大小是相等的，注意到小球在ab段的加速度大于在ab段的加速度，ab段的加速度同bc段的加速度相同，ab段的加速度同bc段相同，作出兩小球運(yùn)動(dòng)的速率---時(shí)間圖象，由于整個(gè)過(guò)程中通過(guò)的總路程是相等的，故兩條折線與時(shí)間軸所圍的面積應(yīng)相等，從圖看出t

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，“圖像法”可以將物理中的斜率問(wèn)題以線性圖像的方式直觀的展示，有效的提高學(xué)生解題的效率。學(xué)生需要要從物理的角度看待問(wèn)題，利用斜率的物理意義，解決實(shí)際的物理問(wèn)題。并且學(xué)生要認(rèn)識(shí)到圖像斜率簡(jiǎn)單、具體，概念之間的聯(lián)系緊密等特點(diǎn)，做好直線的斜率和曲面點(diǎn)切線斜率在圖像法解題中的應(yīng)用，切實(shí)提高解決物理問(wèn)題的質(zhì)量和效率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王文貴.函數(shù)圖象斜率的物理意義在運(yùn)動(dòng)學(xué)中的運(yùn)用[J].文理導(dǎo)航（下旬），2015（08）.

[2]張俊.淺析函數(shù)圖象的斜率在中學(xué)物理中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理（高中版），2014（06）.

[3]李文軍.巧用物理圖象的斜率解決物理問(wèn)題[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（高三），2013（11）.