淺談物理圖像在高中物理教學中的應用

江西省南昌大學附屬中學

【摘 要】看似抽象的物理知識，幾乎都是在日常生活當中積累、總結(jié)出來的。在物理教學中，教師應該把難以理解的物理難題還原成與生活息息相關的知識，這樣才能夠更好地幫助學生學習物理。而物理圖像就能夠很好的起到化繁為簡，回歸生活的作用。恰當?shù)剡\用物理圖像進行教學，可以更好地提高教學效率。本文就結(jié)合自身教學經(jīng)歷，簡要分析物理圖像在高中物理教學的應用。

【關鍵詞】物理圖像 高中物理 應用

物理學是一門基礎自然科學，它主要研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用、運動規(guī)律和所使用的實驗手段及思維方法.因此在一些問題的處理上非常的晦澀難懂，需要學生很強的邏輯思維能力和空間想象能力，這樣會使很多教學過程生硬學生難以接受.而如果在教學中恰當?shù)倪\用圖像法可以使一些抽象難懂的物理過程更加直觀、清晰的呈現(xiàn)在學生面前，讓學生更易于理解，就會增添課堂的教學氣氛，提高教學效率。而圖像的優(yōu)點在于將物理中的一些規(guī)律、公式變成坐標系中的一條條生動曲線，使同學們結(jié)合數(shù)學方法來解決物理問題.引導學生熟練的運用圖像法來分析、解決物理問題不僅可以提高學生的數(shù)理結(jié)合能力也有助于智力的開發(fā)和訓練。在高中物理教學中充分的利用圖像教學能夠更好地幫助學生推理記憶物理公式，對公式推理的理解記憶，更有效地幫助學生尋找解題思路。

一、形象的推理演示功能

高中的物理推理圖像教學是利用已知定律再利用相對應的環(huán)境變量與因變量的相關范圍進行嚴密的推理，再根據(jù)變量的差異，推導出新的物理定律。推理規(guī)律包括定性、定量的分析。在數(shù)學演繹推理條件下，進行數(shù)據(jù)的仔細分析，再通過學過的理論進行推理，更直觀的反應變化的過程。

例如，在一節(jié)高中物理課上，老師講三大定律中的《牛頓第二定律》，在對定律進行講解之前，并沒有一味的講公式，而是在講公式前充分進行了理論推導，然后根據(jù)得到的線性關系作出圖像，最后才講述物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，這節(jié)課上的每一位同學都經(jīng)歷了一次屬于自己的論證、驗證。絕大部分同學都能掌握好牛頓第二定律之間的關系，取得了很好的課堂教學效果。

將一正方體木塊，下面系一條細線，線的另一端固定在某容器上（容器的高度遠遠大于線與木塊之和），現(xiàn)向容器內(nèi)緩緩注水，若f表示細線的拉力，H表示容器內(nèi)誰的高度，想要知道拉力與深度的關系，作出相對應的坐標圖，兩者的關系充分的顯現(xiàn)了出來，是正比關系，根據(jù)相應的數(shù)學關系，簡單易懂，題目在圖像分析的幫助下被輕松地解決了。

二、檢驗物理規(guī)律準確性的功能

現(xiàn)在的物理課程教學中，通常都是通過圖像的方式將有關數(shù)據(jù)線性的展現(xiàn)出來，其主要目的就是為了更準確的將定律中變量關系表現(xiàn)出來，加深學生對公式的理解、記憶。經(jīng)過嚴格考究過的物理定律，通過坐標軸的曲線圖像，物理數(shù)據(jù)的繪制，與數(shù)學函數(shù)的緊密結(jié)合最終得到更為準確的物理規(guī)律。

例如，在一節(jié)高中物理課上，老師在對電場進行講解時，通過實驗的演示還是有很多同學相信電荷間是有力的存在的，力是在物體的相互作用下才會產(chǎn)生的，但是這種看不見說不明白的力應該如何表達出來呢？這時老師會在電場上加上電場線，把電場上的力通過電場線方向來表達出來，讓本來無影無形的電場，生動形象的展現(xiàn)在學生的面前，以這樣的方式加深了學生對電場的認識與理解。

三、便捷的解題功能

對于高中生來說，一般都能夠做到上課認真聽講，仔細記筆記，但是一到了需要自己解決問題的時候，便出現(xiàn)了這樣那樣的困難，不能夠很好的應對問題。這一現(xiàn)象說明高中物理知識性強，有的規(guī)律必須要同學通過自己的研究才能理解，這時高中教材中那些實物與圖像有著不可忽略的作用，善于利用圖像法解題，令其效率更高。

例如，蝸牛沿著直線行走，行走的速度v與出發(fā)地A成反比關系，當蝸牛走到距離A1m位置的B時，速度v=4cm/s，若從B走到距離A4m的C處時需要多久？在面對這樣的問題的時候，通常的做法就是運用學過的知識只能將距離BC進行無限分割，令其為勻速直線運動，并求總和。而與圖像法相比，這種普通的解題方法就顯得繁復了許多，利用提供的反比關系做出相應的物理圖像，再通過縱坐標、橫坐標所代表的物理量、圖像的面積最終獲得蝸牛行走所需的時間，且注意在圖像的運用上應注意坐標的參量、單位、代表量。

四、有效的避免實驗誤差影響的功能

書上介紹的實驗通常是在排除誤差存在的條件下進行的，然而在實際操作中不可避免的會存在誤差對實驗的影響。如在伏安法測電阻的實驗中，為了達到實驗的準確性用兩種方式進行的測量，一種是電流表的內(nèi)接，一種是電流表的外接，為了更精準運用圖像法進行數(shù)據(jù)處理，在滑動變阻器被改變的情況下測得安培表、伏特表的電壓與電流值并繪制相對應的圖像，再利用歐姆定律，最后得出一條直線，該直線就是電流與電壓關系，有效地規(guī)避了外界誤差的影響。

部分學生在學習高中物理時會感覺到符號、數(shù)字、公式等枯燥乏味，對物理學習提不起興趣。巧妙地在教學中運用物理圖像能夠很好的解決這一問題。幫助學生加深對物理知識的記憶，培養(yǎng)學生的讀、畫圖能力，進而學會獨立解決問題。在高中物理教學中運用圖像法是現(xiàn)代化教學的集中體現(xiàn)，將抽象的物理知識轉(zhuǎn)化為具象的圖像，學生們能夠通過看圖清晰直觀的觀察物理變化的過程，這一方法在教學中的實踐應用，能夠為高考奠定基礎，為分析題干、理解題目找到突破口，應該在高中物理教學中推而廣之。

參考文獻

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