初中物理课堂中图形结合解题方法及应用

丁晓红

【摘要】在初中物理教学中，解题能力训练对于学生未来发展及物理知识运用至关重要，通过解题训练和能力的提升，学生能够更好地理解和掌握物理概念和规律，提高应用能力和思维能力.但部分学生常常在解决问题时感到困惑，难以理解和分析复杂的物理现象.为提高学生解决物理问题能力，教师需采用一些有效的解题方法，其中图形结合解题方法的运用有着较高实用性，其能够帮助学生直观地理解物理问题，简化解题过程.为此，本篇文章将以具体物理学科解题案例，展现初中物理课堂中图形结合解题方法的應用思路，从而为初中物理课堂教学效果的提升提供一点参考.

【关键词】初中阶段；物理学科；图形结合

图形结合解题方法是利用图形来描述和解决物理问题的方法，其通过将物理量之间的关系用图形表示出来，能够直观地呈现物理现象和过程，帮助学生更好地理解问题本质.尤其初中物理知识涉及许多抽象的概念和规律，对于学生来说，理解和掌握这些知识具有一定的难度，而图形结合解题方法可以将抽象的物理知识转化为直观的图形表示，帮助学生更好地理解物理现象和过程.通过图形结合解题方法，学生可以更加清晰地理解物理概念和规律，提高对物理知识的理解能力.因此，教师在初中物理教学中应该注重推广和应用图形结合解题方法，以提高学生物理知识运用能力与解决问题能力.

1 运用图形结合方法培养学生物理解题意识

在初中物理教学中，培养学生的解题意识至关重要，运用图形结合方法教师可帮助学生更加深入理解物理概念和规律.教师可通过举例说明图形结合方法在解决物理问题中的应用，让学生体会到图形结合方法能够直观地呈现物理现象和过程，简化问题分析，从而培养学生的图形结合解题意识[1].另外，教师还可在教学过程中逐渐渗透图形结合方法的应用，包括新知识讲解和习题解答，教师可引导学生通过画图来描述物理情景，将物理量之间的关系用图形表示出来.在不断练习和强化中，帮助学生逐渐养成运用图形结合方法解决物理问题的习惯，培养出良好的物理解题意识[2].

例如 在沪粤版初中物理教材的九年级上册，教师进行第十四章“探究欧姆定律”中相关“电学”的解题教学时，教师可运用图形结合方法，帮助学生明确电学中的物理规律，使其更为形象直观，将较为复杂的物理量以简单的图像展现出来，有意识的向学生渗透图形结合的思想方法，引导学生掌握函数图像、电路图等多种图像绘制与分析方法，从而降低学习难度.

例1 在所展示的电路图中，已知电源电压为15伏特，而两个电阻的阻值均为10欧姆，则在开关K接通和断开时，分别计算出电压表与电流表的示数.

解析 题目要求“电压表与电流表的示数”，这就需要分两种情况讨论，分别是开关接通和开关断开.教师可展示一个电路图，其中电源电压已知为15伏特，两个电阻的阻值均为10欧姆，从而明确题目要求，计算在开关K接通和断开时电压表和电流表的示数.教师要根据电路图绘制出电路的图形表示，在图形中可清晰地看到电源、开关、电阻和电压表、电流表的位置和连接方式.

在开关K接通时，电路形成一个闭合回路，电流可以通过电阻流动，学生可在图形上标出电流的方向和大小，并根据欧姆定律计算出电流的值，再通过电压表和电流表在电路中的位置，计算出其具体示数.

在开关K断开时，电路被分成两个部分：一部分是电压表和其中一个电阻组成的串联电路，另一部分是另一个电阻.由于开关断开，电流无法通过电阻流动.因此，学生只需要考虑电压表和其中一个电阻组成的串联电路，计算出电压和电流的示数.

具体解题时，开关K接通时：根据欧姆定律，电流I=UR=15V/10Ω=1.5A.因此，电流表的示数为1.5A，由于电压表测量的是电源电压，所以电压表的示数为15V.

开关K断开时：由于电路被分成两部分，学生需要分别计算每部分的电压和电流.对于电压表和其中一个电阻组成的串联电路，总电阻为R=R+R=10Ω+10Ω=20Ω.因此，总电流I=UR=15V/20Ω=0.75A.由于电压表和其中一个电阻串联，所以其电流相等.因此，电压表的示数为U=IR=0.75A×10Ω=7.5V.

2 利用图形结合方法提高学生物理解题能力

提高学生的物理解题能力是初中物理教学的核心目标之一，教师可运用图形结合方法引导学生掌握分析物理问题的思路与方法，提高学生的解题能力.一方面，教师需注重培养学生的读图能力，在运用图形结合方法解决物理问题的过程中，学生需能够从图中获取关键信息，理解物理量之间的关系，教师可指导学生如何读图，如关注图形的趋势、特殊点和单位等，从而提高学生的读图能力.另一方面，教师需训练学生的画图能力，使其能够根据物理问题绘制相应的图形，将抽象的物理问题转化为直观的图形描述[3].教师可以指导学生如何画图，如选择合适的坐标系、确定合适的比例尺和标度等，从而提高学生的画图能力.

例2 光电控制液面高度仪，一束与液面夹角为45°的光束经液面反射后在光屏上形成光点S1，一段时间后光点由S1移到S2，且S1S2的距离为4cm，则该液面（上升/下降）的高度为？

解析 题目中关于液面“上升”和“下降”中法线与入射光线不变，因此入射角也不会变化，反射角不变化，由此导致反射光线仅做平行移动，电光屏所接收光点随反射点移动而移动，在图形中教师可借助上图的数形结合方法引导学生运用平行四边形、直角三角形等图形知识解题，再结合光的反射定律予以题目分析，从而在确定液面“上升”和“下降”基础上解决问题.

3 结语

图形结合解题方法在初中物理课堂中具有重要的应用价值，通过将抽象的物理问题转化为直观的图形描述，能够帮助学生更好地理解问题的本质和规律，提高解题效率和成绩.因此，教师在初中物理教学中应该注重培养学生的图形结合解题能力，通过讲解示例和组织练习，引导学生掌握这种有效的解题方法.而且教师也可以通过课堂讨论和合作学习等方式激发学生的学习兴趣和创造力，从而帮助学生在物理知识学习与运用中提升各项思维能力和综合素质，以实现全面发展.

参考文献：

[1]陆锦美．例谈图形结合在初中物理解题中的应用[J]．科学大众：科学中考，2023，6（8）：20-21.

[2]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），2021，4（2）：88-88.

[3]张丽燕．初中物理课堂中图形结合的解题方法分析[J]．数理化解题研究，2022，20（35）：119-121.