图形结合在初中物理解题中的应用

余里

【摘要】 在初中物理解题中，学生可以采用图形结合的方式解答一些难度较高、抽象性极强的问题，可以通过直观的方式展现物理问题，从而有效提高初中学生的物理解题技能.本文主要阐述如何运用图形结合开展初中物理解题，以期能够促进初中物理教学的发展.

【关键词】图形结合；初中物理；解题策略

很多初中学生第一次接触物理知识，虽然能够听懂课堂上教师所讲授的内容，但在实际解题中却感到无从下手.要想提升学生的物理解题能力，授课教师就需要仔细研读新课改政策，帮助学生将琐碎零散的物理知识整合为系统的知识网，引导学生在推导与思考中不断完善高阶物理思维.

1 有效提升初中学生运用图形结合思想解题的意识

例1 我们将一个盛满酒精的大容器放置在0℃的外部環境中，并在大容器内再放一个混有冰和水的小金属盆.为了能够测量两个不同大小容器内液体的温度，在二者中分别放置了温度计，并将其命名为温度计甲与温度计乙.假如我们使用电风扇来吹动溶液表面，那么以下四种现象中哪一个是正确的呢（    ）

（A）小金属盆内冰与水的比例不会发生改变.

（B）小金属盆内冰与水的比例会发生改变.

（C）温度计甲与温度计乙二者的数值相同.

（D）温度计乙的数值应当会高于温度计甲的数值.

解析 很多学生在看到这一题目后感到十分复杂，无法在脑海中精准还原题干信息，此时就可以使用图形结合的方式绘制图1.题干内指出小金属盆内放置了冰水混合物，且其放置的环境温度是0℃.那么根据课堂所学知识能够推导出，此时温度计甲的数值始终不变，随着电风扇将表面吹动，该过程会导致水分的蒸发，因此（A）项推导错误，而（B）项推导正确.不仅如此，随着酒精的蒸发其会吸收大容器内液体的热量，从而导致外部温度计的数值改变，所以温度计乙的数值应当会低于温度计甲的数值.

2 培养初中学生形成运用图形结合解答物理问题的习惯

例2 在物体B上面放置物体A，并将二者一起放到水平地面上，那么以下四个选项中哪一个说法是正确的（    ）.

（A）物体B对物体A的支持力与物体A自身受到的重力是一对平衡力.

（B）地面对物体B的支持力与物体B自身受到的重力是一对平衡力.

（C）物体B对物体A的支持力与物体A对物体B的压力是一对平衡力.

（D）地面对物体B的支持力与物体B自身受到的重力是一对相互作用的力.

解析 例2主要考查学生对平衡力、作用力这一模块知识的掌握情况.平衡力、作用力二者的共同点是力的方向相反，大小相等；不同点在于，相互作用的力是分别将力作用于两个不同的物体上，而平衡力则是将力作用于一个物体上.所以教师可以带领学生一边分析题目信息一边根据四个选项绘制受力图，从而提高学生解题效率.

3 将图形结合与其他方式进行糅合，达到高效解题的目的

例3 有一电路如图2所示，已知该电路的电源电压始终是6V，且定值电阻R的阻值为20Ω，那么当我们将开关闭合后，请回答以下两个问题：

（1）若电压表的数值是3V，这时电路中滑动变阻器的阻值是多少？

（2）假设此时滑动变阻器阻值是10Ω，请计算出定值电阻R消耗了多少功率？

解析 我们可以根据问题（1）中的信息绘制出主要部分的等效电路图，如图3所示，并在图中标注出已知信息和未知信息.

根据问题（2）中的信息绘制出主要部分的等效电路图，如图4所示，并在图中标注出已知信息和未知信息.

问题（1）主要运用所学的欧姆定律以及刚刚绘制的等效电路图来解答.题干中能够发现，U=3V，R=U/I，根据上述已知信息我们能够求出I.再运用串联电路电流的特征（I=I）能够求出I的数值.根据所学的欧姆定律（I=UR）以及题干信息（R=20Ω），我们能够求出U的数值.由于串联电路具备U=U+U的电压特点，根据题干信息（U=6V），运用U=U-U我们就能够求出U的数值.当学生能够按照上述逻辑理清解题思路之后就可以把整个推导过程颠倒过来，进而求出正确答案.这样的解题思路同样能够得出问题（2）的答案.

4 运用图形结合思想开展物理强化训练

例4 已知现有阻值不相同的两个电阻，并将其命名为R和R.将两个电阻接入电路后，其电流的数值大小都会随着电压的改变而发生变化，最终根据两个电阻的电压、电流变化数据绘制出图5，能够发现两个电阻的电压-电流图都是一次函数，且R和R的图线将坐标图分隔为了三个区域.若我们将R和R进行并联或串联后形成的电路电阻设置为R和R，请大家分析R和R所对应的电压电流曲线图应当位于①、②、③哪一个区域呢？

解析 例4主要是考查初中学生对电力模块知识的掌握程度，由于题干中涉及大量的物理抽象参数，如U、I和R，且涵盖一次函数图象，因此很多学生在看到题目后感到十分茫然，最终导致解题错误.要想降低本题的解题难度，物理教师就需要指导学生灵活借助图形进行思考，有效简化解答流程，帮助学生快速梳理解题思路.具体过程略.

参考文献：

[1]陈云.初中物理课程的物理知识与数学知识融合教学[J].学园，2023，16（08）：29-32.

[2]张辉.初中物理教学中图形应用魅力探析[J].基础教育论坛，2022（05）：49-50.

[3]陈忠堂.初中物理中图形结合的解题方法分析[J].中学生数理化（教与学），2021（02）：88.

[4]万志成.探讨图形结合在初中物理实践性教学中的应用[J].当代家庭教育，2020（25）：104-105.