图象法在高考物理解题中的重要应用

郝兴昌

物理图象有很多类型，如模型图、受力分析图、过程分析图、矢量合成分解图、函数图象等.图象具有形象、直观、动态变化过程清晰等特点，能使物理问题简化明了；更重要的是它能将物理学科与数学、信息技术等其他学科有机地结合起来，增强学生分析和解决问题的能力.

一、图象中“点”、“线”、“面”的特征及含义

图象的物理意义主要通过“点”、“线”、“面”、三个方面体现，教学中应从这三方面入手，予以明确.

1.物理图象中“点”的物理意义

“点”是认识图象的基础.物理图象上的“点”代表某一物理状态，它包含着该物理状态的特征和特性.从“点”着手分析时应注意从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义 .

（1）截距点.它反映当一个物理量为零时，另一个物理的值是多少，也就是说明确表明了研究对象的一个状态.如图1中，图象与纵轴的交点反映出当I=0时，U=E即电源的电动势；而图象与横轴的交点反映出电源的短路电流.

（2）交点.即图线与图线相交的点，它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量.如图2中的P点表示甲、乙物体运动位移相同的时刻和位移.

（3）极值点.它可表明该点附近物理量的变化趋势.如图3中的D点表明当电流等于E/2r时，电源有最大的输出功率.

（4）拐点.通常反映物理过程在该点发生突变，物理量由量变到质变的转折点.拐点分明拐点和暗拐点，对明拐点，学生能一眼看出其物理量发生了突变.如图4中的P点反映了加速度方向发生了变化而不是速度方向发生了变化.而暗拐点，学生往往察觉不到物理量的突变.

如图5中P点处看起来是一条直线，实际上在该点速度方向发生了变化.

2.物理图象中“线”的物理意义

“线”：主要指图象的直线或曲线的切线，其斜率通常具有明确的物理意义.图象中有两种斜率一种是过曲线（特例是直线）上某一点作曲线的切线，该切线与横轴所成角度的正切值.另一种是曲线上某一点与坐标原点的连线与横轴所成角度的正切值.

三、把图象法运用于高考解题的重要意义

1.直观形象可简化解题过程

图象解法不仅思路清晰，而且直观、形象，可使解题过程得到简化，起到比解析法更巧妙、更灵活的效果.例如在比较匀变速直线运动中的平均速度与中间位置的速度的大小关系时，用图象法解题一目了然.如图5，平均速度即中间时刻速度v2，中间位置的瞬时速度即面积平分时刻的速度v1.依据图象能很快地得出结论v2

2.可演示变化过程，把握变化规律

用图象法来描述物理过程则更直观，可以描述出其变化的动态特征，帮助学生理解物理过程.例如在分析用挡板挡住光滑斜面上的小球，分析挡板由水平位置转到竖直位置的过程中，小球对挡板与斜面的作用力如何变化时，可根据小球受三力作用平衡的条件：三力必构成一个封闭的矢量三角形.

3.可用于实验，简化数据处理方法

物理学习离不开物理实验，在物理实验中应用图象法进行数据处理，不仅具有简明、直观的特点，而且还可以减小误差、分析误差产生的原因.

总之，利用图像法解题，直观、方便、快捷，是高中学生夯实基础，提高能力，破解凝难问题的一种有效方法.