浅谈物理图像在高中物理教学中的应用

浅谈物理图像在高中物理教学中的应用

作者：胡鹏

来源：《考试与评价》2017年第06期

江西省南昌大学附属中学

【摘 要】看似抽象的物理知识，几乎都是在日常生活当中积累、总结出来的。在物理教学中，教师应该把难以理解的物理难题还原成与生活息息相关的知识，这样才能够更好地帮助学生学习物理。而物理图像就能够很好的起到化繁为简，回归生活的作用。恰当地运用物理图像进行教学，可以更好地提高教学效率。本文就结合自身教学经历，简要分析物理图像在高中物理教学的应用。

【关键词】物理图像 高中物理 应用

物理学是一门基础自然科学，它主要研究的是物质的基本结构、相互作用、运动规律和所使用的实验手段及思维方法.因此在一些问题的处理上非常的晦涩难懂，需要学生很强的逻辑思维能力和空间想象能力，这样会使很多教学过程生硬学生难以接受.而如果在教学中恰当的运用图像法可以使一些抽象难懂的物理过程更加直观、清晰的呈现在学生面前，让学生更易于理解，就会增添课堂的教学气氛，提高教学效率。而图像的优点在于将物理中的一些规律、公式变成坐标系中的一条条生动曲线，使同学们结合数学方法来解决物理问题.引导学生熟练的运用图像法来分析、解决物理问题不仅可以提高学生的数理结合能力也有助于智力的开发和训练。在高中物理教学中充分的利用图像教学能够更好地帮助学生推理记忆物理公式，对公式推理的理解记忆，更有效地帮助学生寻找解题思路。 一、形象的推理演示功能

高中的物理推理图像教学是利用已知定律再利用相对应的环境变量与因变量的相关范围进行严密的推理，再根据变量的差异，推导出新的物理定律。推理规律包括定性、定量的分析。在数学演绎推理条件下，进行数据的仔细分析，再通过学过的理论进行推理，更直观的反应变化的过程。

例如，在一节高中物理课上，老师讲三大定律中的《牛顿第二定律》，在对定律进行讲解之前，并没有一味的讲公式，而是在讲公式前充分进行了理论推导，然后根据得到的线性关系作出图像，最后才讲述物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，这节课上的每一位同学都经历了一次属于自己的论证、验证。绝大部分同学都能掌握好牛顿第二定律之间的关系，取得了很好的课堂教学效果。

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将一正方体木块，下面系一条细线，线的另一端固定在某容器上（容器的高度远远大于线与木块之和），现向容器内缓缓注水，若f表示细线的拉力，H表示容器内谁的高度，想要知道拉力与深度的关系，作出相对应的坐标图，两者的关系充分的显现了出来，是正比关系，根据相应的数学关系，简单易懂，题目在图像分析的帮助下被轻松地解决了。 二、检验物理规律准确性的功能

现在的物理课程教学中，通常都是通过图像的方式将有关数据线性的展现出来，其主要目的就是为了更准确的将定律中变量关系表现出来，加深学生对公式的理解、记忆。经过严格考究过的物理定律，通过坐标轴的曲线图像，物理数据的绘制，与数学函数的紧密结合最终得到更为准确的物理规律。

例如，在一节高中物理课上，老师在对电场进行讲解时，通过实验的演示还是有很多同学相信电荷间是有力的存在的，力是在物体的相互作用下才会产生的，但是这种看不见说不明白的力应该如何表达出来呢？这时老师会在电场上加上电场线，把电场上的力通过电场线方向来表达出来，让本来无影无形的电场，生动形象的展现在学生的面前，以这样的方式加深了学生对电场的认识与理解。 三、便捷的解题功能

对于高中生来说，一般都能够做到上课认真听讲，仔细记笔记，但是一到了需要自己解决问题的时候，便出现了这样那样的困难，不能够很好的应对问题。这一现象说明高中物理知识性强，有的规律必须要同学通过自己的研究才能理解，这时高中教材中那些实物与图像有着不可忽略的作用，善于利用图像法解题，令其效率更高。

例如，蜗牛沿着直线行走，行走的速度v与出发地A成反比关系，当蜗牛走到距离A1m位置的B时，速度v=4cm/s，若从B走到距离A4m的C处时需要多久？在面对这样的问题的时候，通常的做法就是运用学过的知识只能将距离BC进行无限分割，令其为匀速直线运动，并求总和。而与图像法相比，这种普通的解题方法就显得繁复了许多，利用提供的反比关系做出相应的物理图像，再通过纵坐标、横坐标所代表的物理量、图像的面积最终获得蜗牛行走所需的时间，且注意在图像的运用上应注意坐标的参量、单位、代表量。 四、有效的避免实验误差影响的功能

书上介绍的实验通常是在排除误差存在的条件下进行的，然而在实际操作中不可避免的会存在误差对实验的影响。如在伏安法测电阻的实验中，为了达到实验的准确性用两种方式进行的测量，一种是电流表的内接，一种是电流表的外接，为了更精准运用图像法进行数据处理，在滑动变阻器被改变的情况下测得安培表、伏特表的电压与电流值并绘制相对应的图像，再利

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用欧姆定律，最后得出一条直线，该直线就是电流与电压关系，有效地规避了外界误差的影响。

部分学生在学习高中物理时会感觉到符号、数字、公式等枯燥乏味，对物理学习提不起兴趣。巧妙地在教学中运用物理图像能够很好的解决这一问题。帮助学生加深对物理知识的记忆，培养学生的读、画图能力，进而学会独立解决问题。在高中物理教学中运用图像法是现代化教学的集中体现，将抽象的物理知识转化为具象的图像，学生们能够通过看图清晰直观的观察物理变化的过程，这一方法在教学中的实践应用，能够为高考奠定基础，为分析题干、理解题目找到突破口，应该在高中物理教学中推而广之。 参考文献

[1]侯新杰.物理学史与物理教学结合的理论与实践研究[D].华东师范大学，2005. [2]董博清.基于思维导图的中学物理教学实证研究[D].东北师范大学，2013. [3]詹黎.利用概念图促进概念转变的教学模式研究[D].浙江师范大学，2006.