滕玉芳

（西安市临潼区徐杨高级职业中学,陕西 西安 710600）

高中物理教学中的图象法的应用

滕玉芳

（西安市临潼区徐杨高级职业中学,陕西 西安 710600）

本文介绍了图象法在物理解题中的部分应用，并且从图象的“点”、“线”、“面”、“形”四个层次理解图象包含的物理意义，阐述图象法在中学物理教学中的应用。

图象法；斜率；截距；面积

物理规律可以用文字描述、用公式表达，还可以用图象表达，用图象描述规律具有简明、直观、形象的特点。物理图象是一种特殊而形象的数学语言和工具，巧妙用数和形的结合恰当的表达各种现象的物理过程和规律。利用图象可以使抽象的概念直观，可以使动态变化过程清晰明了，可以使物理量之间的函数关系明确，还可以恰当的表达用语言难以简明描述的物理情景。正是由于它具有以上的这些优点，所以在物理学中具有广泛的应用。

在高中阶段的物理教学中，图象法是一种重要的解题方法，它具有思路简明清晰，方法新颖独特等优点。并且高中阶段有些物理问题只能用图象法解决。下面介绍图象法解题的部分应用。

一、简化解题过程

图象解题形象直观，可使解题过程得到简化，有时比解析法更巧妙、更灵活。例如比较匀变速直线运动中的平均速度和中间位置的速度的大小时，用图象法解题一目了然。如图1，平均速度即中间时刻速度V2，中间位置的瞬时速度即面积平分时刻的速度V1。依据图象能很快地得出结论V2＜V1。

二、演示动态变化过程，掌握变化规律

用图象法来描述物理过程比较直观，还可以描述出其动态的变化特征，帮助学生理解物理过程。如图2所示,重物系在OA、OB两根等长的轻绳上，轻绳的A端和B端挂在半圆形支架上，若固定A端的位置，将OB绳的B端沿半圆形支架从水平位置逐移至竖直位置OC的过程中，试讨论OA绳上的拉力F1及OB绳上拉力F2的变化情况。

解析：这是一道动态平衡问题，用图象法解决最简洁。因为绳结O受到悬挂重物的轻绳拉力F作用，且F=G，故OA、OB绳的拉力F1、F2的合力始终与F等大反向，故可以利用合成法进行分析求解。如图示OA方向不变，则F1的方向不变，因此F2的末端只能在平行于F1的直线MN上移动。由图可知当F2与MN垂直时最小，故F2先减小后增大，F1逐渐减小。

三、实验中数据处理的应用

高中物理学习以实验为基础，在物理实验中可以用图象法进行数据处理，具有直观、明了的特点，还可以减小误差，分析实验。如测电源电动势与内阻的实验中，根据实验数据画出路端电压与电流的图象。从图象上任意取两点求出图线的斜率，斜率的绝对值即为电源内阻，斜率的求解取平均值，可减小误差。而图线与纵坐标的截距为电源的电动势。在验证牛顿第二定律的实验中，对a-F图象进行分析即可得到实验产生误差的原因，与横轴的截距表示没有平衡摩擦力，与纵轴的截距表示平衡磨擦力过度。

运用图象法解题可以挖掘学生的创新意识，培养创造力，提高学生的综合应用能力，培养学生严谨求实的治学态度。 另外图象的物理意义可以通过“点”、“线”、“面”、“形”四个方面来体现，教学中应从这四方面入手。以下作以探究：

(一)物理图象中“点”的意义

“点”是认识图象的基础。物理图象上的“点”可以代表某一状态，点包含着物理状态的特征。从“点”着手分析问题时应从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义。

⑴截距点。它反映了物理规律中当一个物理量为零时，另一个物理值状态，明确表明了研究的物理规律的期中一个状态。如图3中，图象与纵轴的交点反映出当I=0时，U=E情况，即U此值为电源的电动势；而图象与横轴的交点反映U=0时，输出为零即短路状态，I为电源的短路电流。综合以上所述，在物理教学的过程中，教师应当对教学内容进行挖掘,寻找可以开展图象教学内容和方法。并且在教学前有一个总体的构思和安排，把图形图象的教学渗透到常规教学当中。

⑵交点。即图象与图象相交的点，它表示两个不同的研究对象此时有相同的物理量。如图4中的P点表示甲、乙物体运动中相同t时刻具有相同位移。

⑶极值点。可以直观的表示该点附近物理量的变化趋势。如图5中的D点表明当电流等于E/(2r)时，电源有最大的输出功率。

⑷拐点。通常表示物理过程在该点发生突变。

拐点分明拐点和暗拐点，对明拐点，学生能一眼看出其物理量发生了变化，深入研究可发现更多规律。如图6中的P点表面表示速度大小变化方向不变化，实际反映加速度发生了变化。而暗拐点，学生往往察觉不到物理量的变化。如图7中P点看起来（二）注重课外阅读拓展。任课老师为学生列出书单，制定阅读计划，撰写阅读体会和读书报告，加强课外阅读监督管理。定期开展文学作品阅读和欣赏指导课程，激发学生兴趣，帮助学生解答疑惑。加强图书馆、阅览室建设，丰富藏书，在学校形成读书热，推动课外阅读的常态化。

（三）合理组织实践活动。例如，组织文学社团活动、文学创作活动、读书交流活动、演讲会、辩论会、文学手抄报、文学主题调研活动等。并加强管理，制定有效的活动计划，挖掘文学的内涵和魅力，提高学生的人文精神和人文素养。

（四）重视网络互动活动。重视互联网、微博、微信的应用，构建文学教育和学习交流平台，拓展学生的阅读量，增进相互了解和交流，撰写随笔、读后感、文学评论等，丰富学生的文学知识，提高文学素养，培养学生的人文精神。

五、结束语

总之，人文精神与大学文学素质教育有着密切的联系。新时期，应该充分认识二者之间的关系，有效开展教学活动，提高大学文学素质教育教学效果。并且通过组织课外实践活动，开展拓展训练等形式，更好培养学生的人文精神。同时还要提高任课老师素质，激发学生的兴趣和热情，让学生有效学习大学文学教育知识，更好培养学生的人文精神，为学生学习和健康全面发展创造条件。

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刘明（1981-），男，汉族，山东青岛人，硕士，九江学院招生与就业处助教，研究方向：汉语言文学。