高中物理圖象法解題的應(yīng)用探討/

◇ 遼寧 黃羽翔

(作者單位：遼寧省清原縣第二級中學(xué))

?

高中物理圖象法解題的應(yīng)用探討/

◇ 遼寧 黃羽翔

圖象法在高中物理課堂教學(xué)中十分重要,物理教師要反思傳統(tǒng)物理教學(xué)方式的不足,并利用新型教學(xué)方式展開進(jìn)一步思考,找出培養(yǎng)中學(xué)生探究能力和應(yīng)用能力的有效的物理教學(xué)方法．

圖象法是一種挖掘?qū)W生空間邏輯能力和創(chuàng)新思維能力的有效方式．教師在實(shí)際教學(xué)過程中,以圖象法作為課堂輔助教學(xué),不僅可使抽象化、概括化的知識點(diǎn)變得更加具體、形象,幫助學(xué)生能夠直觀地通過圖形掌握和了解相關(guān)知識點(diǎn),還可以讓學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思維方法,改變思維模式,通過多種方式分析問題和解決問題．圖1中4幅圖象作為教學(xué)參考對象,通過將物理原理規(guī)律化和形象化,向?qū)W生全方位、多角度展示物理變量之間的各自聯(lián)系．圖甲表示胡克定律，表現(xiàn)的是彈簧彈力與形變量之間的關(guān)系;圖乙和丙表示牛頓定律,表現(xiàn)加速度、質(zhì)量和合力三者之間的關(guān)系;圖丁表示勻速直線運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，表現(xiàn)的是時(shí)間與速度之間的變量關(guān)系．

圖1 不同變量之間的關(guān)系

圖1中4幅圖象不僅直觀地反映了不同變量之間的關(guān)系,還幫助學(xué)生將抽象的知識轉(zhuǎn)變成圖象知識,從而加深對相關(guān)理論及概念的認(rèn)識和理解．簡而言之,就是一種對文字信息的圖象轉(zhuǎn)換,使信息更加具體化、形象化和動(dòng)態(tài)化．教師在理論知識基礎(chǔ)之上對圖象信息進(jìn)行勾勒、描述、演算等,以此種方式展開對胡克定律、牛頓第二定律、直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律等基本原理的概括與講解，從而幫助學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)、全面、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握．

以圖象作為輔助教學(xué)不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,還可以使課堂氛圍變得輕松、愉悅,提高課堂教學(xué)效率和學(xué)生解題能力．如果教師采用單一枯燥的思維模式對相關(guān)物理概念進(jìn)行講解,就會使學(xué)生產(chǎn)生厭倦情緒,無法帶著一種愉悅的心情理解和感受物理．所以教師在日常教學(xué)過程中可以結(jié)合包括圖象法等多種教學(xué)方式，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行關(guān)聯(lián)思考和自由發(fā)散思維,達(dá)到鞏固知識和加深知識理解能力的目的．

“追擊問題”是高中物理解題中比較常見的題型之一．追擊題型涵蓋的知識面較廣、設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多、解題過程較為復(fù)雜,因此對學(xué)生來說,是一種較難的題型．如果通過運(yùn)動(dòng)軌跡圖的描摹勾勒,學(xué)生就可以直觀地、全面地感知物體追擊過程中的一系列衍變,進(jìn)而提高解題效率和質(zhì)量,促使數(shù)形轉(zhuǎn)換得以實(shí)現(xiàn)．所謂數(shù)形轉(zhuǎn)換就是一種點(diǎn)、線、面知識的有效銜接,學(xué)生可以站在多種角度找到問題的突破口,從而將思維模式得到有效調(diào)動(dòng)．學(xué)生一旦思維模式得到有效調(diào)動(dòng),就會在其腦海中迅速形成物體運(yùn)動(dòng)的大致軌跡或輪廓,也促使學(xué)生親自動(dòng)手演算，以驗(yàn)證自己的想法是否可行和正確,從而達(dá)到腦、手、眼并用的效果．

圖2

例如某年高考全國卷理綜物理題:將一塊煤塊放置在一條長傳送帶上．煤塊與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為μ．初始時(shí),無論是煤塊還是傳送帶,都是處于靜止?fàn)顟B(tài)．之后讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)速度達(dá)到v0之后做勻速運(yùn)動(dòng)．過一段時(shí)間之后,煤塊就會在傳送帶上留下一段黑色的痕跡．然后使煤塊和傳送帶之間處于靜止?fàn)顟B(tài),求此黑色痕跡的長度．

如圖2所示，分析煤塊與傳送帶的v-t圖象,可以快速找到解題的入口和問題的突破點(diǎn)．由分析可知,圖象中的陰影面積是煤塊與傳送帶的相對位移,這就是煤塊在傳送帶上留下的軌跡．這一段長度的求解就可以通過摩擦力運(yùn)算公式及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解、驗(yàn)證．

圖象解題法作為高中物理課堂教學(xué)中的輔助教學(xué)模式,是一項(xiàng)綜合的實(shí)踐教學(xué)手段．將圖象法引入課堂教學(xué)體系中,不僅可以加深學(xué)生對概念性知識的理解和認(rèn)識,還可以提高學(xué)生的邏輯思維能力和解題能力以及空間想象能力,幫助學(xué)生在有效的時(shí)間內(nèi)提高解題效率和解題質(zhì)量．

(作者單位：遼寧省清原縣第二級中學(xué))