用圖像撬開物理習(xí)題的大門
——例說圖像在解決物理習(xí)題中的運(yùn)用

王新麗

（威海市體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校 山東 威海 264200）

用圖像撬開物理習(xí)題的大門
——例說圖像在解決物理習(xí)題中的運(yùn)用

王新麗

（威海市體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校 山東 威海 264200）

圖像可以直觀地反映物理狀態(tài)、過程、趨勢(shì)、規(guī)律。因此，在初中物理的習(xí)題解析中教師要重視圖像的分析和使用。只有這樣才能幫助學(xué)生快速找到問題的答案。在本文中，筆者從物理圖像的價(jià)值和物理圖像在解題中的運(yùn)用兩個(gè)方面展開了論述。希望這一簡(jiǎn)單的觀點(diǎn)能給大家的教學(xué)帶來(lái)些許啟示和思考。

初中物理 圖像 價(jià)值 習(xí)題解決

圖像是表示物理規(guī)律的方法之一，它可以直觀地反映某一物理量隨另一物理量變化的函數(shù)關(guān)系，形像地描述物理規(guī)律。因此，在解決物理習(xí)題時(shí)教師要善于運(yùn)用圖像幫助學(xué)生解決物理問題。

一、物理圖像的價(jià)值

1、圖像可以演示物理變化過程，把握變化規(guī)律

圖像法可以直接描述物理過程，也可以描述出其變化的動(dòng)態(tài)特征，所以要幫助學(xué)生理解物理變化過程，而不是讓學(xué)生死記硬背枯燥的知識(shí)。只有在長(zhǎng)期的堅(jiān)持中學(xué)生才能學(xué)會(huì)從圖像中獲取信息，從而提高自己的解題能力。

例如，下圖是海波熔化圖像。通過圖像明確了海波是晶體，此圖像是吸熱圖像，晶體熔化時(shí)要吸熱，該晶體的熔點(diǎn)是50℃；BC段是海波熔化過程，熔化過程中溫度不變，熔化經(jīng)過了4分鐘，熔化后繼續(xù)吸熱，溫度繼續(xù)升高。

2、運(yùn)用函數(shù)圖像可以描述物理量之間的關(guān)系

當(dāng)某個(gè)物理量一定時(shí)，用圖像可以直接的看出另兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，是成正比或反比。這是數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的應(yīng)用。在這個(gè)過程中學(xué)生要搞清楚橫縱坐標(biāo)軸都代表什么物理量才行。

例如，在研究電阻不變的情況下，電流與電壓的關(guān)系。如果我們把電阻A和電阻B根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)作出了如圖所示的圖像后，從圖中明確了無(wú)論電阻A還是電阻B，電壓增大電流也隨著增大，不管怎么變化，電壓與電流的比值始終不變，其比值等于該電阻的阻值。RA=5Ω，RB=10Ω，R=U/I即電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比?；蛘唠娮枰欢〞r(shí)，電流之比等于電壓之比（I1/I2=U1/U2）。

3、通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用函數(shù)圖像分析數(shù)據(jù)得出準(zhǔn)確得結(jié)論

很多時(shí)候單憑數(shù)據(jù)不能得出很準(zhǔn)確得結(jié)論，通過描點(diǎn)作出圖像，就很輕松了，而且能明確幾個(gè)物理量之間的關(guān)系。這種用途不僅直觀，而且能加深學(xué)生的理解。

例如，“在探究重力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，把質(zhì)量不同的鉤碼吊在彈簧測(cè)力計(jì)下面，測(cè)量它們所受的重力，把測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在下表中。請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)中標(biāo)明適當(dāng)?shù)臉?biāo)度（要求合理利用這些坐標(biāo)格），根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描點(diǎn)作出重力與質(zhì)量關(guān)系的圖像。

質(zhì)量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5重力G/N 1.0 1.9 2.9 4.0 4.9

二、物理圖像在解題中的運(yùn)用

1、利用圖像，發(fā)現(xiàn)規(guī)律

例題：

在測(cè)定液體密度的實(shí)驗(yàn)中，液體的體積（V）和液體與容器的總質(zhì)量（m總）可分別由量筒和天平測(cè)得。某學(xué)生通過改變液體的體積并測(cè)得相應(yīng)的總質(zhì)量而畫出了有關(guān)m總－V的圖像。在圖中能正確反映液體和容器的總質(zhì)量跟液體的體積關(guān)系的是（ ）

解析：

根據(jù)題意，m總＝m器＋m液＝m器＋ρ液V液，其中m器和ρ液都為常量，很顯然當(dāng)V液＝0時(shí)，m總＝m器≠0，所以選項(xiàng)A和C是錯(cuò)誤的；當(dāng)V液不為零時(shí)，m總隨著V液的增大而增大，也就是說m總－V的圖線是直線上升的，而不是直線下降的，所以選項(xiàng)D也不正確。正確答案為B。

方法：

解答這類題目時(shí)，首先，識(shí)別或認(rèn)定圖像橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所表示的物理量(對(duì)象)，弄清情景所描述的物理過程及其有關(guān)的因素和控制條件。弄清圖像所表達(dá)的物理意義（圖像拐點(diǎn)、起點(diǎn)、終點(diǎn)的含義）。其次，根據(jù)圖像的變化情況確定兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，并給以正確描述或做出正確判斷。分析圖像的變化趨勢(shì)或規(guī)律。

2、獲取信息，解決問題

例題：

用穩(wěn)定的熱源給一個(gè)物體均勻加熱，設(shè)物體吸收的熱量與加熱時(shí)間成正比，得到其溫度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，那么它在固態(tài)時(shí)的比熱容與液態(tài)時(shí)的比熱容之比是（ ）

A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1

解析：由圖可知，圖線AB段表示物體在固態(tài)吸熱升溫的過程，加熱時(shí)間為2min，設(shè)其吸收的熱量為Q，溫度變化為Δt1=40℃；圖線CD段表示物體在液態(tài)吸熱升溫的過程，加熱時(shí)間為4min，吸收的熱量應(yīng)為2Q，溫度變化Δt2=20℃.物體在發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，其質(zhì)量不變，設(shè)為m，根據(jù)比熱公式c=Q/mΔt，得：

所以正確答案為C。

方法：

解決該類型的題先要獲取有價(jià)值的信息，注意橫縱坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)變化。一般而言，要過圖像(坐標(biāo)軸)上的點(diǎn)作橫軸和縱軸的垂線,通過比較橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)的大小,再聯(lián)系物理量之間的關(guān)系使問題得到解決。

綜上所述，利用圖像解決物理習(xí)題是一個(gè)比較快捷、簡(jiǎn)單的方法，作為教師我們要了解圖像在物理習(xí)題中的價(jià)值，然后采用獲取信息、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的辦法來(lái)解答相應(yīng)的題目。

[1]江中文.初中物理圖像試題解法談[J].新課程（教研）,2010年07期.

[2]喬春娟、馮宏禮.物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生理解能力方法初探[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2006年S2期.

[3]吳志能.圖像法在初中物理課堂教學(xué)中應(yīng)用的研究[J].考試（教研版）,2012年05期.

G633.7

A

2095-3089（2017）27-0196-02