浅谈函数图像法在高中物理中的应用

张蔚

摘要：函数图像法正越来越多的融入到物理学科的学习中，作为物理与数学等多学科的综合应用，成为现代高中物理学习中不可或缺的一部分，日益发挥着重要作用。本人从物理学习中的函数图像分析的应用入手，从应用现状、思路、注重的问题等角度，浅略解析函数图像法在物理学习中的应用。

关键词：函数图像法；物理变化量的解析

函数图像法，是指对综合题目或资料中的各种信息，做出直观的图像用以解决问题的一种方法。这种方法对学生的各学科的综合能力要求比较高，图像的范围比较广泛，既可以是定向性的，亦可以是定量的；既可以是严格的坐标图像，也可以是具体过程的动态分析图。图像法在各学科的应用是广泛的，从力学到电学，再到热学，我们都可以用这种方法解决一些较为复杂的问题。

一、函数图像法的优点

函数图像法最大的优点在于直觀和简洁。直观，体现在学生们可以通过图像直接看出我们所需要的运动过程的数据。斜率、面积、截距等数值往往能够直接读出。从函数的大致图像中，学生们可以清晰地看出某一过程究竟是怎样发生的，而不需要过多的推理。简洁，体现在他在几条线中，包含有巨大的信息量。从近几年高考命题的趋势来看，高考命题也有了以图像做题干，深入出题的趋势，这就体现出了函数图像的简洁性。

二.函数图像在高中物理中的应用

首先，函数图像可应用于较复杂的解题过程。在日常解题过程中，对于较多的物理变化的分析，学生们往往困扰于无法有效正确地分析出物理过程，即使分析正确，面对巨大的计算量也常常会出错。但如果使用图像直观的分析，则可以在图像中直接的读出，而不需要通过运算计算出有关信息。

其次，随着现代传感器技术的迅猛发展，传感技术在实验中也有了更多的应用。但应该注意到，传感器所反应的信息，往往以图线的形式记录、呈现。这样就要求学生们对函数图像有着更为熟练的把握。在实验中，学生可以通过应用综合方法，了解图像中截距、面积、斜率等物理意义，通过图线形状对物理实验的内容有着更为深入的理解。

三.应用函数图像进行分析解题的流程

接下来，笔者以一道题为例，分析应用函数图像法解题的一般步骤。

例：已知一水平传送带，表面足够长，向右运行速度为V1 ，在右面有一物块，以初速度为V2（V2>V1）向左运动，摩擦系数为μ，重力加速度为g，求摩擦损失的热量是多少？

在本题中，我们需要求解的量只有一个，即相对位移x，但是x怎样求呢？绝大多数学生，往往会在第一时间想到分段讨论，这样就比较繁琐，但是要是应用图像法，会怎么解决呢？

首先，通过分析，物块应先匀变速向右运动，匀变速时间为

，末速度为V1，方向向右，选定以左为正方向，做出物块的V-t图像；其中，V1、V2均表示大小，无正负号，则相对位移即为阴影部分的面积，从而得出损失的热量Q，即

X=

Q=mμgX=

从这一题中，我们可以归纳出利用函数图像解决这一类问题的一般步骤：

第一.首先根据图中信息，综合其它方法，判断分析变化过程；

第二.根据分析做出函数图像；

第三.利用函数图像，得到我们所需要的信息，从而求出题解。

以上，就是利用函数图像解决问题的一般步骤。

四.图像法在应用时所需注意的问题。

图像法是一种较为综合的方法，因此，对学生的各科综合能力也有着更高的要求。对于基础一般的学生而言，需要注意以下几个问题。其一，要明确横坐标轴、纵坐标轴、截距、斜率、面积等参数的物理意义，不了解它们的物理意义，就会由于对知识的似懂非懂，对图像不明所以，导致出现错误。其二，要注意图像的严谨，笔者所说严谨并不是指精确，而是指不能发生大体方向上的错误，图像是曲线不能画成直线，在关键点的上下，左右应该分清楚，否则也会出现错误。

结论：函数图像法对于解决一些较为复杂的问题时，不失为一种简单有效的方法，但是在现今的物理课堂上，一部分学生往往没有应用图像进行解题的意识；另一部分学生可能在课堂上听得明白，但在解题时，却想不起来如何去应用。函数图像法如何应用到高中物理的学习中就成为了当前物理学习中一个急需解决的问题。

参考文献

[1]赵妍 函数图像法在高中物理教学上的应用 【J】文理导航（中旬）2014（06）：41

[2]田家琴 浅谈用函数思想分析高中物理图像问题【J】中学教学参考2017（05）：73