楊萍
摘 ?要:本文主要通過整理總結(jié)高中物理教材中有關(guān)的圖像問題,具體分析了圖像法在高中物理教學(xué)中的重要性、圖像法給教師教學(xué)帶來的便利以及對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。文章強(qiáng)調(diào)圖像法作為一種教學(xué)方法,應(yīng)該在教學(xué)中起到重要作用,應(yīng)該融入到教師的教學(xué)設(shè)計(jì)中。本次研究主要分為以下內(nèi)容:詳述本研究課題的理論意義和實(shí)際意義,通過檢索相關(guān)內(nèi)容,了解國(guó)內(nèi)外對(duì)于圖像法的研究現(xiàn)狀,在教育過程中,通過教學(xué)深入研究圖像法在物理教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。同時(shí)總結(jié)高中物理中圖像法問題,分析函數(shù)圖像的四個(gè)方面,設(shè)計(jì)教案,將圖像法融入到教案中。
關(guān)鍵詞:圖像法;物理教學(xué);應(yīng)用;教學(xué)設(shè)計(jì)
【中圖分類號(hào)】G 633.7 ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? ? 【文章編號(hào)】1005-8877(2019)36-0097-01
圖像法是一種將物理與數(shù)學(xué)完美結(jié)合的解題方法。在素質(zhì)教育背景下,我們倡導(dǎo)的物理學(xué)習(xí)模式應(yīng)該是讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三。圖像法的應(yīng)用對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生從圖像中獲取信息的能力很有幫助,更重要的是它有效地發(fā)散了學(xué)生的思維,增強(qiáng)了學(xué)生的邏輯推理能力。在教學(xué)過程中采用圖像法,可以明顯的提高教學(xué)效率和教學(xué)水平。簡(jiǎn)單的線條,卻又千變?nèi)f化,一幅函數(shù)圖像卻可以有效地表現(xiàn)各個(gè)物理量之間的關(guān)系。不僅能讓學(xué)生感受到物理學(xué)習(xí)的奇妙,還使教師的講解更加便利。
1.圖像問題匯總表
以人民教育出版社出版的高中物理教材為例:
2.圖像法分析
圖像法主要涉及“點(diǎn)”、“線”、“面”、“形”四個(gè)方面,它們各自代表不同的物理意義,在教學(xué)中應(yīng)該著重于這四個(gè)方面,讓學(xué)生明確每個(gè)圖像的“點(diǎn)”、“線”、“面”、“形”分別代表哪個(gè)物理量。
(1)函數(shù)圖像中“點(diǎn)”的物理意義
一是截距點(diǎn)。即圖線與坐標(biāo)軸相交的點(diǎn)。它反映了當(dāng)某一個(gè)物理量為0時(shí),另一個(gè)物理的值是多少。它針對(duì)的是某兩個(gè)特定的情況下物體的物理狀態(tài)。如電源的外特性曲線U-I圖,圖線與U軸的交點(diǎn)是一個(gè)截距點(diǎn),表示電源電壓。
二是交點(diǎn)。即圖線與圖線相交的點(diǎn)。它反映了兩個(gè)不同的研究對(duì)象所具有的共同狀態(tài)。如電源的外特性曲線U-I圖線與電阻的U-I圖線的交點(diǎn),表示的是電源與電阻串聯(lián)時(shí)電路的電壓與電流,由此可以求出電源的輸出功率。
三是極值點(diǎn)。即某段圖線中的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)。它表明了該點(diǎn)附近的物理量的變化趨勢(shì)。如簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像x-t圖中,最大值A(chǔ)表示振幅,在最大值左邊的時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)向x軸正方向運(yùn)動(dòng);在最大值右邊的時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。
(2)函數(shù)圖像中“線”的物理意義
“線”主要包括直線和曲線,通常斜率具有明確的物理意義。比如,v-t圖像的斜率為加速度a,Ep-h圖的斜率為重力G,U-I圖像的斜率為電阻R等。
(3)函數(shù)圖像中“面”的物理意義
函數(shù)圖像中的“面”是指函數(shù)圖像的圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積,它通常代表著另一個(gè)物理量。如圖所示,F(xiàn)-x圖中圖線與x軸所夾的面積代表功W。同樣的還有:v-t圖中,圖線與 軸所夾的面積代表位移x,I-t圖像中圖線與t軸所夾的面積代表電量q,F(xiàn)-t圖中圖線與t軸所夾的面積代表沖量I等。
(4)函數(shù)圖像中“形”的物理意義
“形”是指圖像的形狀。圖像的形狀對(duì)于物體的狀態(tài)變化有一個(gè)大致的描述,如果結(jié)合圖像的斜率一起研究,就能找出隱含的物理量。
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