突破高中物理图像的策略

发表时间:2021/5/14   来源:《中小学教育》2021年2月第4期(下)   作者:杨倡林
[导读] 图像能直观、形象、简洁的表示物理量之间的相互关系及变化趋势
        杨倡林
        四川省仁寿第一中学校南校区  620500
                
        摘 要:图像能直观、形象、简洁的表示物理量之间的相互关系及变化趋势,在高考中出现的频率较高。本文给出的方法能帮助学生快速、准确的巧解图像问题。
        关键词:高中物理;规律图像;备考策略
        高中物理图像包括布局图、结构图、示意图、运行图、电路图、状态图、光路图、规律图等。本文仅就规律图像的复习谈谈个人的一点看法。
1   规律图像考纲要求
        高考考纲明确指出,必要时考生能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。由于图像的特点:能形象地表述物理规律、能直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系及变化趋势。所以有关以图像及其运用为背景的命题,历届高考都会涉及。
        教育部考试中心对2019年全国卷高考物理试题的评价共写了5点:一是以物理学科素养为导向,突出基础性,二是发挥物理学科特点,加强对体育和劳动精神的引导,三是加强情景化设计,注重理论联系实际,四是突出图像的呈现方式,考察信息加工能力,五是增加开放性和探究性,加强实验能力的考查。第四点中详细写到:2019年全国卷高考物理注重利用图像呈现丰富的物理信息,增加试题信息的广度,要求学生能够从图像中获取信息,建立文字、图像等不同信息呈现方式之间的联系,从而构建正确的物理图景,考查学生的信息加工、逻辑推理等关键能力。
2   教材(教科版)中出现的规律图像
        必修1: 有位置(轨迹图)y-x,速度-时间图v-t,位移-时间图x-t,平均速度-时间图,加速度-力的图像a-F。
        必修2:有万有引力F-r图像。
        选修3—1:有电场力与电量F-q图像;示波管显示y-x正玄波图线;电容器储能U-q图像,金属导体的I-U图像;电源的U-I图像;电阻的电势与距离图线。
        选修3—2:有磁感应强度与时间B-t图像;正选交流电流(电压)与时间i-t图像。
        选修3—4:有简谐运动位移与时间图像;共振曲线振幅与频率A-f图像;单摆T2- L图像;波的图像y-x;入射角的正弦与折射角的正弦图像
    选修3—5:有光电子的最大初动能与入射光频率的图像Emax-v。
3   规律图像教学目标
        物理图像是数与形结合的产物,是具体与抽象相结合的体现,它能够直观、形象、简洁、生动地展现两个物理量之间的关系,清楚地表达物理过程和物理规律,要求会识图、用图、作图。
3.1   会识图
        认识图像,理解图像的物理意义
3.1.1  识轴
        弄清直角坐标系中,横轴、纵轴、坐标原点代表的含义,即图像是描述哪两个物理量间的关系,是位移—时间关系?速度—时间关系?加速度—时间图像?位移—时间平方的图像?速度的平方与位移的图像?运动轨迹图像?振动图像?波动图像等等,同时注意单位及标度。
3.1.2  识点
        弄清图像上任一点的物理意义,实质是两个轴所代表的物理量的瞬时对应关系,如代表t时刻的位移s或t时刻对应的速度等等。
3.1.3  识线
        图像上的一段直线或曲线一般对应一段物理过程,给出了纵轴代表的物理量随横轴代表的物理量的变化过程。
3.2   会用图
        能用图像分析,用图像描述复杂的物理过程,用图像法来解决物理问题。
3.2.1 会用斜率。
        斜率表明两轴所代表物理量的变化之比的含义。明确斜率表示的物理意思有三种方法。
       
        这种方法广泛用在图像是直线的那类图像中。
3.2.2   会用面积
        图像和坐标轴所夹的“面积”往往代表一个物理量的变化规律,看两轴代表的物理量的“积”有无实际的物理意义,可以从物理概念来分析。如v—t图像“面积”代表对应的位移;s—t图像“面积”无实际意义;F-x 的面积代表对应的功;i—t图像“面积”代表电量;
        
4   反思
          图像能形象直观的反映物理规律,学生对教材常见的v—t图像和s—t图像较熟悉;对新图像处理感觉困难较大,但愿以上处理图像问题的心得,能让学生渡过图像这一难关。欢迎各位同仁多提宝贵意见。
参考文献:
        [1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准.人民教育出版社,2018:1
        [2]徐小慧. 高中物理图像教学的困惑与思考.[J].考试周刊,(2016)59:116-117.
        [3]牛有明. 浅谈高中物理图像问题的处理方法[J]. 物理教学探讨:中学教学教研专辑, 2012, 30(6):16-18.
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