“圖文并茂”法在初中物理解題中的應(yīng)用

劉如瓊 何孟福

摘 要：初中物理是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科， “物理難學(xué)”：情景、過程、對象、公式、規(guī)律、模型繁瑣、抽象望而卻步。為了解決這些問題，本文提出了用“圖文并茂”法，引導(dǎo)學(xué)生化文字為圖象，化抽象為具體，象“連環(huán)畫”一樣圖文并茂、通俗易懂，簡潔明了。

關(guān)鍵詞：圖文并茂；初中物理；解題；教學(xué)

在長期的教學(xué)生涯中，常聽到學(xué)生講物理難學(xué)，為了解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的迷茫，困惑，我們在教學(xué)中創(chuàng)建一種藝術(shù)表現(xiàn)形式——圖文并茂、通俗易懂，通過語音與多幅畫互相依托、密切配合來敘說物理狀態(tài)與過程，讓物理情境簡潔明了，把這種藝術(shù)表現(xiàn)形式融入到物理解題中，把一道道物理題轉(zhuǎn)化為一張張圖文并茂的畫，可以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。下面結(jié)合實例，總結(jié)一下“圖文并茂”法在初中物理解題中的運用。

1 “圖文并茂”法功能

1.1 重現(xiàn)物理情景

在進(jìn)行物理題解時，單純憑空想象很容易遺漏條件或因理不清題意而出錯，但是如果我們能用“圖文并茂”法，就能用圖象的形式展示題意，尋找規(guī)律。如：

例1：在汽車行駛的正前方有一座山，汽車以15m/s的速度勻速行駛，汽車鳴笛，經(jīng)3s后，司機(jī)聽到回聲，此時汽車距山多遠(yuǎn)？還要多少時間車才能開到山腳下？（v聲=340m/s）。

思路分析：3秒后，車所通過的路程與司機(jī)聽到回聲時，車與山的距離之間的關(guān)系，通過畫線段，并用線段的端點來表示相應(yīng)的位置關(guān)系，線段的長短表示相應(yīng)的路程，如圖1所示。由圖中線段間的關(guān)系清晰地展示出，聲音往返傳播的路程和汽車行駛的路程之差就是此時汽車與高山距離的2倍，即此時汽車與山間的距離s=（s聲-s車）/2，從而解決問題。

1.2 澄清物理思維

物理學(xué)是一門與生活緊密聯(lián)系的學(xué)科，學(xué)生常會根據(jù)生活經(jīng)驗表象得出一些錯誤觀點。為了避免這種慣性思維的影響，可通過“圖文并茂”法呈現(xiàn)思維過程。

例2：排球墊球已經(jīng)成為福州市一項中考體育項目，排球豎直上升又豎直下落的過程中，均受到空氣阻力的作用，若排球上升和下落過程中受到的合力大小分別為F1、F2，則F1、F2，的大小關(guān)系正確的是（ ）

A.F1 > F2 B.F1

思路分析：學(xué)生在解題時會想當(dāng)然，而得出錯誤的答案。若根據(jù)題意把思維過程用圖形描述出來，就可以有效避免錯誤的出現(xiàn)。解題時可先畫出兩粒相同的球，沿不同運動方向，再進(jìn)行受力分析。如圖2所示，通過作圖使學(xué)生的思維能按正確的途徑進(jìn)行，最后只要再根據(jù)同一直線二力合成的知識便可知其正確答案為A。

1.3 構(gòu)建具體模型

物理學(xué)模型很抽象，我們看不見也摸不到，但是如果我們能用“圖文并茂”法，就能化無形為有形，做到直觀、形象，易于發(fā)現(xiàn)隱含條件，有利于啟迪思維，理順?biāo)悸贰Ｈ纾?/p>

例3：小憶同學(xué)學(xué)習(xí)了光沿直線傳播后，知道了小孔成像的原理。在中秋節(jié)的夜晚，他和同學(xué)們將兩個長度均為50cm，直徑為5cm的直筒套在一起，做成如圖3所示的儀器（M筒的直徑稍大些，可以套在N筒上并能前后移動）。當(dāng)你們看到一輪皎潔的月亮高掛天空時，將小孔對準(zhǔn)明月，測得月亮最大像的直徑是9.1mm，已知月球到地球的距離為3.8×105km，月球的直徑約為 km。

思路分析：本題的難點是模型抽象化，而解決此問題的關(guān)鍵在于把題意圖象化。 解題時先根據(jù)光沿直線傳播畫出光路圖，如圖4所示，根據(jù) △AOB∽△A'O'B'三角形相似列出比例式便能解決問題了。

1.4 展現(xiàn)簡潔美

在物理研究對象、物理量、物理公式繁多時，在教學(xué)時采用“圖文并茂” 法有助于利用題目中的條件去尋找其“主人”并進(jìn)行有效 “站隊”，從而避免出現(xiàn)張冠李戴的錯誤。如：

例4：小葉用如圖5所示的滑輪組（不計繩與滑輪間的摩擦），拉著質(zhì)量為6kg的物體A以5.4km/h的速度在粗糙的水平面上做勻速直線運動，物體A所受的摩擦力為其重力1/5，則在4s內(nèi)拉力F移動的距離為 m；拉力F為 N；拉力F的功率為 W。（g取10 N/kg）

思路分析：本題涉及多體多過程的物理量的分析和計算問題，學(xué)生在心理上會產(chǎn)生畏懼。分析時先引導(dǎo)學(xué)生把此滑輪組（即試卷）轉(zhuǎn)900，將圖形轉(zhuǎn)化為學(xué)生所熟悉的豎直方向的滑輪組。再觀察分清動滑輪、定滑輪，判斷出幾段繩子來承擔(dān)對物體的拉力，并標(biāo)在圖上。如圖6所示。最后結(jié)合物理規(guī)律、公式，我們就可以“就”著這張“圖文并茂”的圖把有關(guān)的問題全“吃”了。其實不管多難的題目都是有規(guī)律可循的，只要學(xué)生們掌握解題的方法和技巧，就會化繁為簡，化難為易，問題便能迎刃而解了。

2 “圖文并茂”法在電學(xué)中大展身手

“圖文并茂”法在電學(xué)動態(tài)電路問題解決中更加突出，可大大降低題目難度，有利于學(xué)生分析問題與解決問題。要針對“同一導(dǎo)體，同一時刻”出現(xiàn)的錯誤攻破這個難題，最重要的是要把化“動”為“不動”使其處于一種“靜”的狀態(tài)。要想達(dá)到這種效果就要用“圖文并茂”法把動態(tài)電路中的每一狀態(tài)固定下來。

2.1 化 “動”為“靜”

初中物理“清湯掛面型” 電學(xué)問題，在解題的過程中若沒有把隱含在圖中、題意中的條件深挖出來就會因條件不明確而無法解題。采用“圖文并茂”法就能化“動”為“靜”

例5：如圖7所示，保持電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，當(dāng)滑片在某兩點間移動時，已知電流表示數(shù)變化范圍為0.3A～0.4A，電壓表示數(shù)變化范圍2V～3V，則電源電壓為 V，R1功率P的變化量為 W。

思路分析：本題電路圖中定值電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表，看起來簡單，但它囊括初中物理電學(xué)中的所有重要元件， 這樣“清湯掛面型”物理問題，在解題的過程中要把隱含在圖中、題意中的條件深挖出來，引導(dǎo)學(xué)生分解原圖，分別畫出滑片在第1點與第2點時的等效電路圖如圖8甲、乙所示，應(yīng)用好“圖文并茂”法，多加練習(xí)，便可掌握它的解題模式，化難為易。

2.2 化“繁”為“簡”

電學(xué)題目往往既有電路圖又有圖象，電路圖中的元件多，可同時考查串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。解決這類綜合應(yīng)用能力極強的物理問題，關(guān)鍵還是用“圖文并茂”法簡化電路，畫出等效電路圖。

例6：如圖9是市面某種熱水器的電路原理圖。燒水時，按下溫控開關(guān)S和a、b接觸，紅色指示燈亮，加熱檔工作。當(dāng)水溫升到設(shè)定溫度t1時，溫控開關(guān)接觸點斷開，電熱管停止加熱.當(dāng)水溫下降到設(shè)定溫度t2時，S自動上升與接觸點c接通，黃色指示燈亮，保溫檔工作，電熱管的功率是110W。當(dāng)水溫上升到設(shè)定溫度t1時，溫控開關(guān)觸點斷開，電熱管停止加熱.如此不斷往復(fù)使水溫保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，已知電熱管電阻為44Ω（指示燈電阻很小，計算時可忽略不計）。

（1）請說明電阻R2在電路中所起的作用。

（2）求電熱管的加熱功率及R1的大小。

（3）圖10是該熱水器工作時溫度隨時間變化的圖象，求35min內(nèi)電熱管消耗的電能。

思路分析：本題既有電路圖又有圖象，電路圖中的元件多，同時考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，是一道綜合應(yīng)用能力極強的題目。解這種類型的題，關(guān)鍵還是用“圖文并茂”法簡化電路，畫出不同狀態(tài)下的等效電路圖，如圖11所示。電路圖可簡化為如圖丁所示的電熱管R與R1的串聯(lián)電路。簡化為我們所熟悉的簡單電路或串、并聯(lián)電路。

3 “圖文并茂”法在解設(shè)計類型的題目時更是以其直觀明了而占優(yōu)勢

設(shè)計實驗經(jīng)常會聽到學(xué)生說會懂得怎么做，但就是表達(dá)不出來或者因無法用規(guī)范的物理語言表達(dá)完整而扣分。而“圖文并茂”法正可以解決這些文字不易表達(dá)到位或需要冗長的文字才能說明的問題。

例7：實驗室剛買了一臺儀器，小麗抱起掂量了一下說應(yīng)有12N重，她問老師究竟有多重呢？老師說他只知道肯定大于10N。請你利用下列器材幫她設(shè)計一個測量此儀器重的實驗方案。器材：彈簧測力計（0一5 N），刻度尺，已調(diào)平衡的杠桿，細(xì)線。

（1）請你簡述主要測量步驟或在圖12中畫出測量方案的示意圖，并標(biāo)出需測量的物理量符號。（提示：作圖時彈簧測力計對杠桿的拉力F1用力的示意圖表示。）

（2）此儀器重力的表達(dá)式：G= （用測量的物理量符號表示）。

思路分析：本題實驗設(shè)計的原理是杠桿的平衡條件，難點是彈簧測力計的量程太小，無法直接測量物重。若直接用文字描述過程既冗長且學(xué)生們很難做到用規(guī)范的語言表達(dá)到位。此時我們就可就用一張圖文并茂的圖解決了這一大難題，它使我們的解題既完整又清晰、直觀，如圖13所示。

“圖文并茂”法在初中物理解題中有著廣泛的應(yīng)用，貫穿于初中物理各個部分和各種題型。在教學(xué)過程中就需要我們老師耐心引導(dǎo)，并讓他們嘗到運用這種方法的甜頭，同學(xué)們會主動運用“圖文并茂”法處理綜合、抽象的物理問題，從而建立起直觀的物理圖景，幫助進(jìn)行記憶和分析問題。

以上是我們在教學(xué)過程中對“圖文并茂”法的應(yīng)用及理解，在長期的教學(xué)生涯中得以實踐，得到學(xué)生的認(rèn)可，效果較好，這里僅是拋磚引玉。物理問題千變?nèi)f化，紛繁復(fù)雜，教給學(xué)生知識，主要是教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法，“ 授人以魚不如授人以漁”，學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)方法，正確的方法永遠(yuǎn)是學(xué)習(xí)的靈魂。掌握了方法，為學(xué)生的終生學(xué)習(xí)奠定堅實的方法基礎(chǔ)。