幫助學生突破高考物理圖像之我見

麥永強

[摘要]隨著新課標改革的不斷推進，高考物理越來越看重對于學生綜合能力的考察。其中，圖像作為比數(shù)據(jù)、文字更為形象的表達方式，逐漸得到命題者的青睞，在試題中的出現(xiàn)概率越來越高。為更好的讀懂圖像、適應圖像問題，教師需要幫助學生加強圖像問題訓練，更好、更快地找到相關問題的解答思路。因此，如何幫助學生突破高考物理圖像，成為高中物理教師關注的一個教研課題。本文即針對高考中對于物理圖像的要求以及如何分析物理圖像做出了相關分析，并進一步總結、歸納了比較常見的物理圖像題型及相應的解答思路。

[關鍵詞]高考物理 圖像 解題思路

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]2095—3089（2017）12-0086-02

近年來，圖像在高考物理題目中出現(xiàn)的概率成增加趨勢。因此，教師、學生也紛紛對物理圖像問題給予了越來越多的重視。通過對在校學生的物理學習情況調研發(fā)現(xiàn)，部分學生目前仍存在著認為“圖像分析難度大、找不到思路”，拿分率不穩(wěn)定，“平時狀態(tài)好時容易找到思路，考試一緊張就不會做”或者“讀圖不全面，容易遺漏細節(jié)”，不懂“尋找橫軸和縱軸兩個物理量之間的函數(shù)關系式”等一系列問題。為幫助學生很好的解決這些問題，提升圖像問題解題能力，本文就如何分析圖像、如何讀圖以及常見圖像問題的解答思路技巧等問題作出相關分析及探討。

一、高考對物理圖像的要求

由于物理圖像能形象的表達物理規(guī)律、直觀地描述物理過程、鮮明的表示物理量之間的關系，因此，圖像是進行物理問題分析的一種有效手段，因而也成為了高考物理中的重要考點。考試大綱中，對于物理圖像的要求主要為“必要時能夠通過幾何圖形、函數(shù)圖像進行表達、分析”，且通過近年來的高考題目分析不難發(fā)現(xiàn)，物理圖像不僅出現(xiàn)在專門的圖像題目中，在選題題、實驗題、計算題中同樣頻頻出現(xiàn)，且從定性向定量發(fā)展，題目的靈活性亦逐年增強。因此，在考生進行圖像題目備考的過程中，要加強對此類題型的重視程度，做到深入理解，多反思、多總結，積累解題經(jīng)驗。

二、應用物理圖像分析問題的關鍵點

突破物理圖像題型的第一步在于真正讀懂圖像中的各個要素，理解各類要素的物理意義。目前，高考中要求學生必須掌握的物理圖像要素包括讀線、讀率、讀面、讀點等幾個方面。

1.注意坐標軸的物理意義

物理圖像中，有些曲線、點會以二維坐標的形式進行展現(xiàn)，例如振動圖像、速度、位移等。其中很多圖像的形態(tài)是形似甚至相同的，此時，就需要通過讀懂坐標軸的含義來對圖像的真正含義進行區(qū)分。在讀坐標軸時，要看清坐標軸的名稱；區(qū)分坐標軸的單位，例如看清是m/s還是km²/h；其次，還要讀清坐標軸的分刻度，起點是否是零刻度。解答物理圖像題時，要首先做好上述4點，否則很可能導致題目從第一步開始就做錯的現(xiàn)象。

2.注意圖像特征

圖像的特征包括圖像的樣式、不同圖像之間的相互關系等。例如，在讀圖中的線時，要先看是直線還是曲線、折線，不同線分別代表什么物理含義，它們的交點指示什么。高考物理圖像題中通常不會有多余的信息，因此，只有快速把握圖像特征，才能更準確、快速的作答。

3.注意斜率的物理意義

圖像的斜率代表的是2個物理量增加量的比值，該值通常會代表題目中的另一個物理參數(shù)。例如在s-t圖像中，斜率代表v，即速度；在v-t圖像中，斜率代表a，即加速度。讀懂斜率，通常是高考圖像題目中的必要環(huán)節(jié)。

4.注意面積的物理意義

面積不僅僅是曲線已經(jīng)圈定出的閉合圖像的面積，通常還可以通過做輔助線、自己圈定面積的方式，得到另一個隱形的物理量，進行快速解題。例如，在v-t圖像中，圖線與t軸圍起的面積代表位移的大??；F-s圖中，圖線與s軸所圍的面積代表做功的大小等。

例1：86 l學法教法研究

兩物體甲和乙在同一直線上運動，它們在0～0.4s時間內的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質量之比和圖中時間t1分別為多少？

在解答該題目時，首先根據(jù)甲乙兩條圖線的特征，可知甲做勻加速運動，乙做勻減速運動。此后，根據(jù)圖線的斜率，可求得甲、乙各自的加速度，并再根據(jù)牛頓第二定律求得甲、乙的質量之比；再將t1處v=1帶入，解得t1=0.3s。

5.注意尋找縱軸和橫軸兩個物理量之間的函數(shù)關系式

圖像本身就是縱軸和橫軸兩個物理量之間的函數(shù)關系，充分挖掘題目中的信息，理解物理現(xiàn)象和物理過程，利用合適的物理規(guī)律找到橫軸和縱軸兩個物理量之間的函數(shù)關系式，這往往是解題的關鍵，也是很多學生的薄弱之處，必須通過一定的變式訓練，歸納總結才能轉化為能力。

例2：

在測定干電池電動勢和內阻實驗中，測出的路端電壓U-I的圖像中，學生很容易找到電池電動勢和內阻，但如果描出的是電流倒數(shù)1/I-R（外電阻）的圖像，大部分學生算不出來。

原因是不能根據(jù)閉合電路歐姆定律找到1/I-R的關系式，其實，U-I圖像中，由閉合電路歐姆定律E=U+Ir轉化為U=Ir+E，截距為E，斜率為r；而1/I-R圖像同樣是閉合電路，由E=IR+Ir，得1/I=R/E+r/E，斜率為1/E，截距為r/E得解.此類問題在近幾年的實驗題經(jīng)常出現(xiàn)。

三、總結圖像問題的常見題型及解題思路

為在考場上更快的抓住圖像問題核心，在較短時間內找到解答思路，節(jié)省作答時間，需要在學習、復習的過程中多接觸、多練習圖像題，并且在做題之后對題目的題型進行反思、總結、歸類。只有在考場上能夠對題目屬于哪種類型做出迅速判斷，才能及時找到解題思路，順利作答。目前，高考物理中比較常見的物理圖像題型及相應的解題思路包括下述幾種類型。

1.給出物理圖線，通過對物理圖像進行理解，來解答相關問題。解答此類題目時，突破點在于讀清圖中每個元素的含義，同時找準各元素之間的相關關系，并且要找到圖像所蘊含的隱藏條件。在分析清楚上述問題的前提下，才能更好的理解圖像所描述的物理過程。此時，圖像所表達的含義就能夠像普通的文字敘述類題目一樣，各個條件清晰、明確，考生在此基礎上展開作答即可。

例3：

一節(jié)干電池的伏安圖像如下圖所示，試結合圖像通過伏安法對該干電池的電動勢及其內電阻進行測量，并解答下述問題：

（1）該干電池的電動勢、內電阻分別是多少？

（2）圖中，a點處，該干電池的外電路電阻為多少？

（3）圖中a、b兩點所對應的外電路電阻之比是多少？

很顯然，該題目題干中直接給出的題目條件少，考生需要通過理解圖像來獲取相關信息，并進而解答相應的問題。所以，此類題型所考察的就是學生認識、理解物理圖像以及運用其中有效信息的能力。如果考生對題目中的信息理解不透徹，不能通過圖像中的特殊交點、圖線斜率等信息得出電動勢E、內電阻r、外電路電阻R等信息，那么解題時便找不到突破口，很難理清解題思路。

因此，學生在解答此類問題時，

例4：

如圖示為兩個光滑的斜面，高相同，右邊由兩部分組成，且AB+BC AD。兩小球a、b分別從A點沿兩側斜面由靜止滑下，不計轉折處的能量損失。哪一邊的小球先滑到斜面底部？

根據(jù)牛頓第二定律得知，小球在AB面滑下的加速度大于AD面滑下的加速度，而在BC面滑下的加速度小于AD面滑下的加速度，由機械能守恒得知，兩個小球到達斜面底端的速率相等，作出兩個小球的速度一時間圖如右圖，可知ta>tb。

四、結語

總之，圖像題近年來始終是高考物理的一類重點題型，對于部分學生而言，這也是平時學習、復習中的一個難點。由于圖像在選擇、實驗、計算題中都有可能出現(xiàn)，涉及分值較重，因此，認真開展圖像問題的探究、分析是很有必要的。教師應幫助學生從讀懂圖、會讀圖入手，總結常見題型及解答思路，學會在較短時間內快速、準確作答，掌握各類題型的應對辦法，從而在高考過程中保持理性思考，最終取得較為理想的成績。