段立新
云南省迪庆州香格里拉中学
摘要:图象法是一种研究和处理物理问题的重要方法,是高中物理教学中的重要内容。用图象法解题,思路清晰、简单明了,并有利于培养学生数理结合、形象思维、灵活处理物理问题的能力。
【关键字】 图象法 高中物理 斜率 截距 面积
物理图象法是一种分析、解决物理问题的有效手段。高考对物理实验能力的考核很重视,尤其是实验原理和数据处理能力的考核,因此学会分析和处理实验数据是一项很重要的实验技能。本文从以下几个面谈谈怎样用图象法巧解高中物理实验问题。
一、图象法可避免繁琐的计算
在有些实验中,最后的结果需要经过繁琐的计算才能得到。例如,在测匀加速直线运动的加速度实验中,一般用逐差法求加速度,这样计算是很烦琐的。若用图象法作图来得结果将变得相当简单。根据Δs=aT2,选取T2为横坐标,选Δs为纵坐标。由纸带上的点量出不同时间间隔的Δs,可以取一个时间间隔的Δs,坐标为(T2,Δs);再取两个时间间隔的Δs,坐标为(4T2 ,4Δs);……取n个时间间隔的△s,坐标为(n2△s,(nT)2),以此类推,在坐标轴上描点即可得如图所示图象。
只要根据图象中直线的斜率就可求出加速度,利用此方法大大简化了计算过程,而且减小了误差。在测电源电动势和内阻的实验中也一样可以利用种方法。
二、图象法处理实验数据简单明了
在历年高考中,常常要应用图象法处理、分析实验数据,得出正确的结论,这是高中物理实验中一种很重要的方法,在实验教学中应该加以重视,有意识地培养学生这方面的能力,这样才能不断提高学生实验能力,有利于创新能力的培养。
例题(2017全国1卷·23题2、3问)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”)灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
.png)
三、用图象的性质求解未知量
.png)
高中物理图象类型多,变化灵活,利用图象能直观地描述物理过程,鲜明地表达物理量间的关系,可使求解过程优化。因而在实验教学过程中,教师要培养学生对物理图象的学习兴趣,培养学生作图、识图和分析物理图象的能力,掌握好应用物理图象法解决物理问题这一重要方法。
参考文献:
[1]《高中物理思想方法提炼与拓展》浙江大学出版社 王平杰编著
[2]《中学物理》2012.8 魏鹏涛《高中物理图象法解题的应用》