高中物理图像法解题的应用探讨

来源 :中学生数理化·学习研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:deiseng
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  图像法解题主要通过对物理规律揭示的形式,更直观地体现物理量之间变化的函数关系,以简化解题过程,促进解题顺利。
  一、识图研究
  例1在某一空间静电场中电势φ在x轴上的分布如图1所示,
  其中B、C两点的电场强度在x轴方向上的分量为EBx和ECx,下列说法正确的是()。
  A.EBx>ECx
  B.EBx方向沿x轴正方向
  C.电荷在O点受到的电场力沿x轴方向的分量最大
  D.负电荷沿x轴从B到C的过程中,电场力先为正功、后为负功
  解析:应对EBx和ECx的大小进行判断,由于途中斜率是沿x轴方向,因此选项A正确。同理可知O点场强最弱,其电场力最小,所以选项C错误。由此可推理出选项B错误。答案为AD。
  二、作图研究
  作图通常情况下分为两个步骤:
  1.充分对题目开展分析,并确定题目之中相关未知物理量,通过结合物理规律等方式,最终确定横、纵坐标和相关坐标情况。
  2.结合题意进行分析,找到相关物理量间的制约关系,并综合具体物理过程,以及相关规律形成图像。
  例2大爆炸理论认为宇宙产生于137亿年之前的一次大爆炸。宇宙在这次大爆炸之后始终处在一种匀速膨胀的过程中。在上个世纪通过观察A型超新星等数据情况显示,宇宙始终处在一种加速膨胀的过程中。针对这样的发现,科学家提出,宇宙之中拥有大量的暗能量,这些能量发生排斥作用最终会造成近段天文时期发生加速膨胀的情况。如是所言,则图2中宇宙半径与宇宙年龄之間的关系图正确的是()。
  解析:图像中包括了纵坐标(宇宙半径R),通过宇宙半径能够发现,星球产生位移的量,为此,通过切线斜率可以分析宇宙半径在增加的过程中变化的快慢程度,进一步可以确定其膨胀速率。答案为C。
  三、用图研究
  例3速度较快的子弹射入到静止在水平上的木块中,假设阻力恒定,则在增大子弹刚刚射入时的速度的情况下,下列说法正确的是()。
  A.木块将能够获得较大的动能
  B.木块将能够获得较小的动能
  C.子弹射入时间延长
  D.子弹射入时间缩短
  解析:结合子弹和木块在作用过程中产生的图像(如图3所示),
  可知子弹若初速度v0射入到木块中,子弹和木块都会受到恒定阻力的影响,子弹做减速运动,木块做加速运动。其中,OA、v0B主要表示子弹射入木块中的情况下,木块和子弹对应的实际运动图像情况。答案为BD。
  综上所述,将图像法应用于高中物理解题中,能够促进问题更直观、简单地解决,提高问题解决的准确性和有效性。运用图像法进行解题,除能够更快速有效地解决物理问题外,还能够更有效地促进思维意识的转变,形成数形结合思维,提高思维灵敏性,全面提高物理学习效率。
  作者单位:湖南省长沙雅礼中学1402班
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