夏兰华

几何直观图形的引入能使物理思维形象化、简单化，使物理分析过程思路清晰，所以，教师在日常教学中要不断提高学生利用几何直观解物理题的能力。

一、培养学生表述物理概念、过程和规律的能力

中学物理中的许多概念和规律常用数学符号、公式来表示。如果能在教学中给学生提供一些形象直观、动态过程清楚的事物，那么学生就更容易理解。因此，在教学物理定律、概念时，我们可以用图形或图象表示物理概念、过程和规律，使学生一看到某个概念，头脑中就会出现与之相匹配的图形。

例如，新授“密度”时，考虑到“密度”比较抽象，学生对“密度”定义的理解有难度，笔者在课本探究实验的基础上运用了“m-v”图象，让学生认清横坐标表示体积，纵坐标表示质量，而质量和体积的比值是过原点的一条直线，从而帮助学生理解“ρ=m/v”的比值是一个定值，ρ与物质的质量、体积无关，只与物质种类、状态有关。为了加深理解，教师还拓展了“m-v”图象，用两条过原点的不同直线表示两种不同物质的密度，横坐标表示体积，纵坐标表示质量，让学生分别从“相同体积比质量”和“相同质量比体积”两个方面来比较探究。通过几何直观使抽象的“密度”问题具体化、复杂的问题简单化，培养了学生用图象解决物理问题的能力，使学生的物理核心素养得以发展。

二、提高学生几何直观审题能力

為了避免学生出现知道物理定律而不会做题的尴尬，教师需要培养学生养成用几何直观解物理题的习惯，提高他们运用几何直观审题的能力。

1.提高学生读几何图象的能力

初中物理中有很多用图象来描述物理量之间变化规律的例子。要使学生做题时准确把握图象所表达的物理意义，教师在教学中需要注重培养学生读图的能力。指导学生正确读图是培养学生运用几何直观解决物理问题的能力的第一步。读图时必须注意以下3个方面： ①图象中横坐标和纵坐标各表示什么物理量？单位是什么？坐标原点是否从零开始？②图象上某点对应的纵、横坐标各表示什么含义？③图象上横坐标和纵坐标所表示的物理量之间的相互转化关系，所表示的物理意义是什么？通过以上问题，让学生正确地认识和理解图象及其所表达的物理意义。教师每次遇到图象时都作类似的识图指导，能为深入分析和图象变换打下坚实的基础。

2.提高学生分析几何图象的能力

在指导学生正确识别理解图象后，要引导学生联系实际问题，充分运用已经学习和掌握的有关物理知识、物理规律、物理情景找出图象中的拐点对物理图象进行分析，作出判断。

例如，弹簧测力计下挂一个圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象（g取10N/kg）。当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为Pa，圆柱体所受浮力为N。

教学时，教师可以采取图文结合再现物理过程的方法帮助学生分析物理图象。首先让学生认清横坐标表示圆柱体下降高度h，纵坐标表示弹簧测力计的示数F，然后将物理过程分成三段（ABCD4个拐点）对图象进行分析：①当圆柱体下降高度为0～3cm（AB段）时， 弹簧测力计的示数F图象为平行于横坐标的线段，F示数不变，说明圆柱体从A点初始状态开始下降，下降高度h增大时圆柱体浸入体积V=0，即圆柱体没有浸入水中，所受浮力为0，弹簧测力计的示数F=12。由二力平衡知，弹簧测力计的示数F在数值上等于圆柱体所受的重力G。②当圆柱体下降高度为3～7cm（BC段）时，弹簧测力计的示数F逐渐减小，说明从B点开始圆柱体下表面接触水面，慢慢浸入水中，圆柱体浸入的深度h逐渐增大时圆柱体浸入V也逐渐增大，所受浮力逐渐增大弹簧测力计的示数F逐渐减小。③当物体在7～9cm（CD段）时，F图象又为平行于横坐标的线段，弹簧测力计的示数F不变，等于4N，说明圆柱体从C点开始（下表面距离液面的深度h=7cm-3cm=4cm）刚好完全浸没于水中，浸没后下降高度h继续增大时圆柱体浸入V不变，圆柱体所受浮力不变，弹簧测力计的示数F不变。最后，根据液体压强公式P=ρ液gh，可知圆柱体刚好全部浸没时下表面受到水的压强为400Pa，由圆柱体受力平衡可知F浮=G-F=12N-4N=8N。

教师帮助学生分析几何图形时，让学生在头脑中再现圆柱体由水面上方下降至完全浸没水中的4个拐点、3个阶段的清晰的物理过程，使之与图形一一对应，使这道题变得更直观，学生更容易理解接受。

三、提高学生画图的能力

当学生在解题中对题意理解有困难或找不到解题头绪的时候，教师要引导学生动手去画一些比较直观的图来帮助其理解题意，培养学生通过画图来辅助审题的习惯，使学生逐步掌握物理各个知识点的画图技能，提高利用画图整理试题、分析试题的能力。

例如：B物体上放着A物体，然后放在水平地面上，下列说法正确的是（  ）。

A.A物体受到的重力与B物体对A物体的支持力是一对平衡力。

B.B物体受到的重力与地面对B物体的支持力是一对平衡力。

C.A物体对B物体的压力与B物体对A物体的支持力是一对平衡力。

D.B物体受到的重力与地面对B物体的支持力是一对相互作用力。

这道题考查平衡力和相互作用力的知识。平衡力和相互作用力的相同点是力的大小相等、力的方向相反和作用在同一条直线上的三点;不同点是平衡力作用在同一物体上，而相互作用力是作用在不同的物体上。但是，学生对试题中的各物体具体受到的重力、支持力和压力，单凭从文字上理解很难清晰。如果学生在解题时，迅速画出A、B、C、D四个答案中力的示意图，并结合对应的知识，便会立刻得出答案是A。无论什么题型，其蕴含的物理知识是不容忽视的，教师在教学过程中要指导学生利用几何直观法表示出来，使学生知道利用什么物理概念，解决什么物理问题，进而巩固物理知识，提升物理学科素养。

（作者单位：枣阳市太平镇第一初级中学）

责任编辑  张敏