圖像類問題學(xué)生失分點分析

王詩鋒

高考物理對知識的考核越來越細(xì)，越來越專業(yè).圖像作為一種常用物理語言，對物理過程的考查具有不可替代的作用.綜觀最近幾年物理試卷，不管是高考，還是平時高三各類模擬，圖像類問題總歸是命題人不可回避也無法回避的問題，特別是一些與實驗相關(guān)的問題，命題人更是不斷創(chuàng)新圖像題考核的“新花樣”，而學(xué)生在遇到這類問題時所犯的錯誤又是各種各樣，層出不窮.本文主要分析學(xué)生在解圖像類問題時，有哪些關(guān)鍵失分點，以期后續(xù)學(xué)習(xí)中能引起師生的注意.

一、對坐標(biāo)設(shè)置不理解

高中物理教材中引入圖像是從運動學(xué)開始的，書本上首先分析了v-t圖像，又分析了x-t圖像，從這兩個出發(fā)，解決了一系列用圖像表達(dá)物理意義的問題.由于師生對這兩個圖像研究“用心、用時”較多，所以學(xué)生對于與這兩個圖像有關(guān)的問題解決還行，但是一旦遇到其他不熟悉的，沒有見過的坐標(biāo)設(shè)置時，就會感覺無從下手.例如下面這樣一個例題.

例1如圖1所示，一根不可伸長的輕繩一端拴著一個小球，另一端固定在豎直桿上，當(dāng)豎直桿以角速度ω轉(zhuǎn)動時，小球會跟著桿一起做勻速圓周運動，此時繩與豎直方向的夾角為θ，下列關(guān)于ω與θ關(guān)系的圖像正確的是（）.

A

B

C

D

學(xué)生拿到問題，最起碼能知道，這是圓周運動相關(guān)問題.但是對于角速度與夾角有什么關(guān)系，這是一個從來沒有見過的問題，往往無從下手.這時要從基本物理知識出發(fā)，找出兩個物理量之間的關(guān)聯(lián)是關(guān)鍵.

分析：當(dāng)小球在繩子牽引下繞著桿子上的一點為圓心做勻速圓周運動時，靠繩子拉力與小球重力的合力來提供做圓周運動的向心力.只要對小球列向心力方程，易得：ω2=gLcosθ.得到ω與θ的數(shù)學(xué)關(guān)系式之后，很容易看出二者函數(shù)圖像不可能是直線關(guān)系，并且當(dāng)角度θ為0時，ω并不為0，也就是說不過原點，因此可確定答案為D.

從以上分析可以看出，遇到不熟悉的坐標(biāo)，不能盲目去猜想哪個是答案，最關(guān)鍵的還是要找到兩個坐標(biāo)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后從函數(shù)關(guān)系上去分析出問題的答案.

二、對圖像截距及斜率代表的物理意義不能確定

在運動學(xué)中，常常分析的截距與斜率，學(xué)生比較熟悉，截距有時代表初速度，有時代表初始位移，斜率有時代表速度，有時代表加速度.但是一些不熟悉的圖像問題中，讓學(xué)生分析截距或斜率的意義，學(xué)生往往分析不出來.此時，需要學(xué)生明確圖像的橫坐標(biāo)與豎坐標(biāo)表示的物理量，然后找出它們的函數(shù)關(guān)系（一般為一次函數(shù)），然后便可確定截距和斜率代表的物理意義.

三、對圖像斜率的變化不理解

圖像類問題還有一類容易出錯的問題，就是對于變化斜率的理解問題.這類問題也是首先必須解決斜率代表什么，然后才能知道其中的變化意味著什么.

四、對圖像所描述物理過程分析不全面或不正確

有些物理問題，所描述運動或受力過程有明顯變化（不僅僅是斜率的變化），這時就要對物理過程進(jìn)行仔細(xì)的分析，理清里面的變化情況，才能夠順利解決問題.

五、對物理過程所對應(yīng)圖像缺乏正確分析

有些問題，是讓學(xué)生分析一個物理過程對應(yīng)圖像或可能圖像，這類問題分析起來更加有難度，往往要考慮各種可能性.但是最常見的是分析受力，因為受力決定運動，受力的各種可能性決定了運動的可能性.

圖像作為一種抽象的物理語言，它考核學(xué)生理解物理的能力具有其他物理語言不能比擬的優(yōu)越性，必將一直存在于物理試卷中.教師在指導(dǎo)學(xué)生解決這類問題時，只要讓學(xué)生理解圖像的“表達(dá)”能力，以及各種截距、斜率、面積及對應(yīng)變化所表達(dá)的物理意義，必然能夠?qū)D像充分理解，并順利解決問題.