高中物理“图像法”解题技巧总结

时间：2024-09-03

李骏杰

（山东省北镇中学2017级山东滨州 256600）

一、图像法的特性分析

运用图像法来解答问题实际上就是通过图像对问题展开进一步的分析，将文字所要传达的含义显示出来，这样一种图像法的解题方法运用程度较高，在大部分学科之中，均会使用该方式解决问题。在运用图像法解答问题以前，第一步，需要对其物理的题型进行仔细分析，依据不相同的题型使用不一样的图像法来处理。高中学生需要牢牢掌握好各种图像法处理技巧，从而减少解答问题的时间，提升自身的问题解答效率。例如，在学习物理的过程中，部分运用类的物理问题，在采用图像法进行处理的时候，其解决方法相对而言是非常简单的，仅仅需要构建一个二维坐标系即可，经过图像的构建可以直观的把物理问题中的重点显示出来。图像法的运用需要按照函数与图像之间的关系，高中学生在运用这样一种解题方法的过程中，应当从问题中找到重点，接着对这一重点建立坐标轴，观察图像与函数间的关系，再通过图像对其展开进一步的分析与计算，避免在解答问题的过程中产生一些不必要的错误。[1]

二、图像在高中物理教学中应用的重要性

1.图像在物理教学中的特殊功能

图像是指直角坐标系中表示两个相关物理量之间函数关系的图线。在物理中，直角坐标系中的横坐标与纵坐标分别代表不同的物理量，蕴藏着一定的因果关系。图线的变化，形象地展现了两个物理量间的关系，同时两者间的变化规律也直观的体现出来。图线的斜率、二次函数的解析式等是数学工具在解决一些物理问题上的应用。因此在物理教学中，应充分利用物理图像，让学生感受数学与物理相结合的魅力。[2]

2.图像有助于学生对物理知识的理解

合理应用图像，能够将复杂的物理过程简单化，有助于学生对物理知识的理解。如物理学中有些物理量采用比值法定义，借助正比函数图像，可以直观体现两个物理量间的正比关系，让学生更深刻地理解物理概念。

三、高中物理“图像法”解题类型

1.匀变速运动的图像

物理图像作为数与形相结合的产物，使具体与抽象想结合的体现，其能够直观、生动的展现两个物理量间的关系，清晰阐述物理过程，对学生解答物理问题而言具有帮助。

例1：图所示，为甲乙两物体在同一直线上运动的位置坐标随x随时间t变化的图像，已知甲做匀变速直线运动，乙做匀速直线运动，则在0～t2时间内，下列说法正确的是（）。

A.甲做匀减速直线运动

B.乙做变速直线运动

C.0～t1两物体平均速度大小相等

D.两物体的运动方向相反

解：A.根据位移图像的斜率等于速度，知甲沿负方向做匀速直线运动，故A错误；B.乙图像切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做变速直线运动，故B正确；C.根据坐标的变化量等于位移，则知，0-t1两物体位移大小不等，方向相反，所以平均速度不等，故C错误；D.根据位移图像的斜率等于速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，即两物体的运动方向相反，故D正确。故选：B、D。

2.振动图像与波动图像

在解答有关振动图像与波动图像的问题时，首先，我们要准确判定图像中哪一个是波动图像，哪一个是振动图像，关键在于周期与振幅；其次，在确定图像后，选中振动图像准确找到对应波动图像中的质点，质点所在的位置就是波动图像的具体时刻；最后，从振动图像中找出该质点在波动图像中的那一时刻的振动方向，然后再确定波的传播方向及其他问题。

3.力学方面

当前，描述物理量的方法有许多种，图像法是一种常见的方法。力学中涉及到图像问题的内容比较多，我们能够借助图像收集关键信息，提取问题中涉及到的函数关系巧妙解答问题，能够有效节省我们的学习时间。需要注意的是，各段时间内对应的位移等于此段时间内图线与坐标轴包围的面积，全程的位移则是时间轴上方与下方图线所围面积的差。

例2：研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0＝0.4s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72km／h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g＝10 m／s2。求：

（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；

（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；

（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。

4.电磁感应方面

通过总结物理问题我们能够得知，电磁感应的图像问题较为多变，有时是依据电磁感应现象发生的过程，确定图像的正确性与否，有时是依据不同的图像进行计算。图像问题既可以结合法拉第电磁感应定律，又可以结合右手定制、安培定制，对于我们而言有一定难度。通常情况下，我们在解答图像问题时，首先精准判定图像的类型，并解读电磁感应的具体过程；其次，依据问题设定情况，选择适当的物理对应关系，找寻图像中的对应位置；最后，依据所学知识计算多个数值，从而求解问题。