张少华
山东省东阿县第一中学 山东 聊城 252200
摘要：物理是一门抽象性和实践性兼具的学科，所以其知识的学习仅仅依靠理论的探究世上不足够的，必须要借助相应的媒介和载体，去展现出内在的基本规律。对此，本文也将以物理课堂的设计为出发点，立足于高中阶段的学生发展，以图像法为例，阐述物理图像的具体概念，并列举出图像法在高中物理课堂上的应用方法，希望能够给教师带来一定的帮助和启示，仅作抛砖引玉之用。
关键词：高中物理；图像法；运用措施
引言：
从物理教材的基本内容中可以看出，不同物理量之间的关系，往往需要通过特定的图像来表示。物理图像具有直观性和形象性的特点，能够简化原本抽象且复杂的基础知识，让函数关系变得更加简洁明了，能够帮助教师实现化繁为简，化难为易的教学目的。正因为如此图像法作为一种直观性的解释途径，也理应受到更加高度的重视和关注，特别是就高中阶段的学生来讲，他们正处于思维和能力发展的黄金时期，教师应当更加注重对学生思维的引导。
一、分析物理图像的基本内容
高中物理是一门具有鲜明抽象特征的学科，所以其知识也涉及到许多自然界的抽象现象，在这种情况下，教师就需要利用图像，分析物理所反映的客观规律，推动问题思路的整理和答案的探究。
在具体实践的过程中，教师应当先引导学生认识物理图像的基本内容，要明确物理图像所表达的知识。从图像的物理意义来讲，教师要引导学生注重图形和线段的辨别，图线主要涉及到曲线，折线等等，而图线的确定，也可以让学生探究物理量之间的关系，教师应当尽可能用函数来表达图线的内容。1、从图像的起点，终点，拐点分析。例如在学习与速度有关的图像时，拐点所的意义就是速度的减小或者是增大。必须让学生真正理解拐点的物理意义。拐点只代表速度大小的变化，不代表速度方向的变化。部分学生在判断速度方向时很容易出错。真正的速度方向的变化是在当时间轴和速度图线相交的时候。速度方向的处理一定要应用正半轴和负半轴。
2、从图像斜率角度分析问题。在处理很多问题时应用斜率分析是非常方便的。比如V-t图像的斜率代表加速度，x-t图像的斜率代表速度等等，这些图像的斜率都表示不同的内涵。前者指的是物体运动的加速度。而从图像的截距来讲，往往传递着隐藏的解题信息和数据。3、物理图像还可以引导学生对特定的面积进行探究，能够让学生掌握更多的解题方法和解题思路，获得更加理想的效果。在处理图像时面积的应用也是极为方便的，V-t图像的面积代表位移，P-t图像的面积代表功，a-t图像的面积代表速度的变化量等等。
以上的叙述足以说明，图像法的应用能够让物理课堂变得更加直观，而且可以简化许多解题的繁琐步骤，能够让学生利用图像去分析思路，培养学生的空间想象能力，提高学生的形象思维能力。
二、分析图像法在高中物理课堂上的应用措施
首先，教师应当引导学生利用图像上的坐标点去整理题目中的关键信息，图像的构成是以自变量和因变量为基础的，而这两个变量之间也会存在一系列的连接点，只要知道其中的一个变量，那么另外一个变量就可以依照特定的规律和公式来求得。所以，教师应当让学生注重图像中的起点，相交点，极限值点，拐点等等，并让学生懂得这些不同的点所代表的物理意义。例如，图像与纵轴或者是横轴的交点，如果用数学的思维来看，这些点所代表的数值，在取值上也十分容易，而且计算的过程也较为便捷。从物理的角度来看，学生就可以从中总结出题目的信息，以U-I的图像为例，图像与纵轴的交点就表示电源的电动势与横轴的交点就表示短路电流，这就能够帮助学生有效解决闭合电路的相关问题。
例．用如图1所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图2所示的U﹣I图线，由图可知（ ）
A．电池电动势的测量值为 1.40 V
B．电池内阻的测量值为 3.50Ω
C．外电路发生短路时的电流为 0.40 A
D．电压表的示数为 1.20 V 时，电流表的示数 I′＝0.20 A
分析：A、由图示图像知，电源U﹣I图像与纵轴交点坐标值为1.40V，则电源的电动势测量值为 E＝1.40V，故A正确
B、电源的内阻大小等于图象斜率的绝对值，为 r＝＝Ω＝1Ω，故B错误
C、外电路发生短路时的电流为 I短＝＝A＝1.40A，故C错误
D、当电压表示数为1.20V时，电流表的示数 I′＝＝A＝0.20A，故D正确；
故选：AD。
本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能想当然地将横坐标的截距当作短路电流。
其次，教师应当让学生观察图像上的某点切线，以此来确定这一缺陷所表示的斜率，斜率反映的是一个变量相对于另一个变量的变化率，所以这两个物理量也会构成线性关系或者是非线性关系。在具体实践的过程中，教师可以让学生运用比值法去定义物理量，例如，在S-T图像学习的过程中，学生就可以利用斜率确定速度，U-I图像的学习可以让学生确定电阻。而且，当图像为直线的时候，物理量的大小和方向都具有恒定性，当图像是曲线的时候，物理量的大小和方向就与斜率的变化紧密相连，而变化的方向也有斜率的正负来决定，这些规律都能够引导学生正确处理物理问题，灵活运用各种知识点。与此同时，教师也可以让学生采用控制变量法去研究物理的相关规律[1]。
另外，教师也应当引导学生利用图像和坐标轴所围成的面积，去计算两个变量的乘积。例如，s＝vt，w＝Fs，F＝Eq等等，而这类图像的研究，也可以分成纵轴恒定和纵轴变化两种情况，学生可以直接通过面积大小的比较去解决物理的相关问题。以电源U-I的图像和外电阻U-I分析为例，把两个图像合并到同一个坐标种类，确定两个图像的交点，并以交点的坐标表示，电阻接入电路时，电路的总电流和路端电压，然后以坐标点和原点之间所形成的矩形面积，作为输出功率的表示。当这一相交的坐标点，在电源图像上，从上向下移动时，举行所谓的面积往往先增大，然后在减少，这样学生就可以推导出，电源输出功率的变化规则[2]。
最后，教师也要让学生懂得解读图像的基本方法和规则，要了解图形所反映的物理变量，而且还要分析物理量和物理量之间的关系，然后探究所涉及的物理含义和概念，掌握物理运动的过程，并以此为基础分析出计算的方法。同时教师还要让学生懂得处理图像，要从图像的面积，图像的斜率和图像的截距这三个角度入手，总结出图形中所展示出来的关键信息，然后再从多个角度出发，探索出解决问题的方法和途径。不可否认的是，图像法的确能够给物理课堂教学带来极大的便利，但有相当一部分学生不能完全理解图像所表达的意思，这一点也需要教师在后期多加指导。
三、结束语
总的来说，尽管高中阶段的学生已经取得了思维和认知的明显进步，但他们在接触物理知识的时候，依旧会遇到许多挑战和困难。在这种情况下，教师就需要引导学生懂得利用图像分析法，整理基本的解题思路，总结出图像所表达的物理变量，寻找特定的公式和定义，最终得出正确的结论。图像法的运用并不是一蹴而就的，必须要经过一个循序渐进的过程，所以教师也应当不断进行探索，深化学生对图像法的理解。
参考文献：
[1]邓秀英. 图像法在高中物理教学中的应用研究[J]. 中外交流, 2019, 026(013):268.
[2]窦林. 图里乾坤大——浅析图像法在高中物理学习中的应用[J]. 湖南中学物理, 2020(5).