圖像法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

陳芳

摘 要：在高中階段，物理知識(shí)比較難理解，而學(xué)生的知識(shí)整合能力又相對較弱，從而造成了學(xué)習(xí)困難。物理作為重要科目，物理老師必須重視這一現(xiàn)象。高中物理教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，所以在教學(xué)過程中，老師可以適當(dāng)講解物理的解題技巧，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。而圖像對于學(xué)生的科學(xué)思維的建立有很好的作用，是高中物理學(xué)習(xí)的一個(gè)重要方法。本文就圖像法在高中物理中的應(yīng)用展開了討論。

關(guān)鍵詞：高中物理;圖像法;教學(xué)策略

高中物理知識(shí)比較抽象，在高中物理知識(shí)中應(yīng)用圖像法可以解決很多問題，同時(shí)也具有較強(qiáng)的實(shí)用性。如我們在學(xué)習(xí)電場線描述電場這一知識(shí)時(shí)，其作為一種特殊形式的電場，學(xué)生很難使用常用語言去形容這一物理知識(shí)，對老師而言也是一種挑戰(zhàn)。但是我們卻可以畫出相關(guān)的圖像清晰找到問題的突破口，將晦澀難懂的物理問題直觀的展現(xiàn)在學(xué)生面前，對此筆者對如何使用圖像法進(jìn)行教學(xué)提出了自己的看法。

一、通過圖像法，解決電磁學(xué)問題

由于高中物理知識(shí)比較抽象，不利于學(xué)生理解相關(guān)內(nèi)容。所以在高中物理解題過程中，適當(dāng)?shù)氖褂脠D像法能夠讓學(xué)生更加直觀觀察到題目中的信息。通過相關(guān)信息的系統(tǒng)整合，節(jié)約了學(xué)生的解題時(shí)間，使問題能夠有效的解決。同時(shí)為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，可以適當(dāng)采用物理競賽題目，借助例題，進(jìn)行講解。

例如老師在教授《電磁感應(yīng)》的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，可以設(shè)置相應(yīng)的物理題目：有一個(gè)器具，半徑為 a、軸線為b點(diǎn)。其中，圓筒內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向與軸線平行，電磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，此時(shí)c處有一帶電粒子，使學(xué)生分別知曉電荷量和質(zhì)量，現(xiàn)在以某一速度進(jìn)入圓筒，然后又經(jīng)過小孔飛出，求相應(yīng)的速率以及時(shí)間？

根據(jù)以上的問題我們知道的是，帶電粒子需要和器具發(fā)生了多次碰撞才造成了飛出的結(jié)果。除此之外若是只碰撞一次，那就說明帶電粒子是勻速直線運(yùn)動(dòng)，而在磁場的作用下，受洛倫茲力的影響，相應(yīng)的軌跡絕對不可能是勻速直線運(yùn)動(dòng)由題目我們可以得知，該碰撞為彈性碰撞，簡言之，速度大小并不會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，那么相關(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是彼此對稱的。那就需要找到圓弧的三等分點(diǎn)，通過運(yùn)動(dòng)軌跡確定相應(yīng)的圓心，在依靠三角函數(shù)或者其他相關(guān)的幾何關(guān)系完成相關(guān)問題的解答。通過物理圖像法，學(xué)生可以直觀的記錄相應(yīng)的物理?xiàng)l件，節(jié)約思考分析的時(shí)間，一定程度上提高學(xué)習(xí)效率。

二、通過圖像法，解決力學(xué)的問題

當(dāng)前，描述物理量的方法有許多種，圖像法是一種常見的方法。力學(xué)中涉及到圖像問題的內(nèi)容比較多，老師應(yīng)該借助圖像收集相關(guān)信息，提取問題中涉及到的函數(shù)關(guān)系巧妙解決問題，既可以有效節(jié)省學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間還可以提高教學(xué)效率。同時(shí)在繪制圖像時(shí)，各段時(shí)間內(nèi)對應(yīng)的位移等于此段時(shí)間內(nèi)圖線與坐標(biāo)軸形成的面積，全程的位移則是時(shí)間軸上方與下方所圍面積的差。同時(shí)在教學(xué)過程中，老師也可以采用，競賽題與普通物理題混合教學(xué)的方式。提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。此外老師也可以采用分組教學(xué)的方式，鼓勵(lì)學(xué)生之間進(jìn)行合作，共同探討物理問題，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)。比如在講述相關(guān)杠桿受力的物理內(nèi)容時(shí)，老師可以鼓勵(lì)學(xué)生自主討論，思考，讓學(xué)生自行解題，畫出相應(yīng)的圖像，老師通過學(xué)生畫的圖像，進(jìn)行分析，并做出正確的受力圖，和學(xué)生共同解決物理難題，同時(shí)在教學(xué)過程中，老師還應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行知識(shí)拓展，此外在日常教學(xué)還可以實(shí)行分層教學(xué)，針對不同學(xué)生實(shí)行不同的教學(xué)。對于基礎(chǔ)較弱的學(xué)生老師應(yīng)該以使其掌握基礎(chǔ)知識(shí)為主要目的，對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，老師可以適當(dāng)布置物理難題，以此提升學(xué)生的解題能力。

三、通過圖像法，解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問題

運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是學(xué)生在高中物理中經(jīng)常遇到的問題，同時(shí)也是高考?？嫉闹攸c(diǎn)。但是由于學(xué)生缺乏一定的空間想象力，同時(shí)也無法將知識(shí)之間形成聯(lián)系，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難。對此面對運(yùn)動(dòng)學(xué)問題，學(xué)生若能很好的利用圖像法，便可以幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)。

例如老師在講述，一個(gè)物體從一定高度沿著光滑的路徑 AB與ACD均由靜止的狀態(tài)開下降到高度M點(diǎn)或N點(diǎn)，且M，N兩點(diǎn)高度相同，假使這兩條路徑的相應(yīng)路程是一樣的，那這兩種路途下到達(dá)地面的實(shí)踐關(guān)系如何表示？

通過對以上問題的分析我們發(fā)現(xiàn)，我們可以知曉在本題中只有重力在做功，根據(jù)物理學(xué)中的機(jī)械能守恒定律我們可以知曉，這兩種情況下，物體都是從靜止的狀態(tài)開始下降到底端的過程中，那么他們的速度應(yīng)該是一致的，所以，老師可以借助速度 - 時(shí)間圖像對問題進(jìn)行相應(yīng)的解答與分析。在這個(gè)過程之中，直線a表示物體圍繞 AB 所做的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的曲線b表示的是物體圍繞曲面 所做加速運(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸減小。依據(jù)題目，圖像應(yīng)該同時(shí)滿足兩個(gè)要求：首先物體最終的速度是一致的;直線a與曲線b與軸所形成的面積大小一樣。那么我們可以依靠速度 - 時(shí)間圖像的特點(diǎn)，得知面積即是路程大小，兩者的路程是一樣的，因此 tb 小于 ta

綜上所述，在解答物理問題時(shí)，我們需要巧用圖像法將多種難以理解的物理過程轉(zhuǎn)換成形象生動(dòng)的物理圖像，將抽象的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成幾何關(guān)系，以此降低解題難度，無形中提高我們的解題能力。

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