函数图像法在高中物理教学中的应用解析

刘二波

◆摘  要：文章针对高中物理教学中函数图像法的应用，对该解题方法进行了介绍，阐述了函数图像法应用的积极作用，探究了实际解题步骤，最后通过例题解析对函数图像法进行了深入理解，希望能够切实提高物理教学水平。

◆关键词：函数图像法;物理教学;v-t图;s-t图

高中物理学科的教学，其中包括一定的物理规律，这些除了以文字描述之外，也可以使用数学函数方程式进行求解，其中一些物理规律也可以使用图像进行表述，这就是所谓的函数图像法。函数图像法应用，主要是在化解函数后的一种简便求解方法，其优势是可以更加直观的了解函数出现的变化，从而探究其中存在的物理规律。但是对于函数图像法应用，还存在一些问题，需要深入探究。

1函数图像法概述

物理与数学两个学科之间的联系十分紧密，为了能够熟练地应用数学知识求解物理习题，必须要通过几何坐标法结合数形结合思想，将与之有关的物理量关系进行描述，使物理规律能够清晰、直观的呈现，同时也可以有效联系物理图像与方程。当明确了函数图像与方程组的联系之后，可以观察图像，了解隐藏的规律以及今后的发展轨迹，从中捕获物理量的定性、定量联系，最终解答出准确的答案。

物理教学过程中对函数图像法进行研究，也可以对涉及到的物理知识进行再次巩固，同时也可以验证相关物理规律。由此一来，可以帮助学生形成问题分析与解决的能力，抽象数学知识以及解题方法也可以被运用在物理教学当中，从而应用物理规律求解物理问题。

2函数图像法在物理学科中的应用优势

在物理教学中应用函数图像法，其本质上属于既形象、又直观的“物理语言”，一方面可以将抽象物理概念直观的呈现出来，提高物理动态过程的清晰性，此外也可以使用合适的语言表述物理知识中隐藏的内涵。使用函数图像法进行物理问题的解析，既可以简单直接的完成分析、求解，又可以简化问题求解过程，这是解答物理问题最为简单直观的一种方式。深入了解物理函数图像法，并且在实际教学中加以运用，有利于培养学生的抽象思维能力以及跨学科解题能力，应用数学知识求解物理问题，为其赋予直观性、形象化的特征。通过函数图像法的运用，将物理、数学、信息技术等相关学科进行了融合，提高物理教学效率的同时，也能够加强学生综合素质。

3函数图像法运用的几点流程

在高中物理教学中应用函数图像法，上文已经阐述了诸多优势，但是教学的重点是让学生了解该解题方法，并且运用其求解物理习题。接下来针对图像坐标选取以及图形构建展开分析：

3.1深入观察并分析图像

了解物理函数图像具备的物理意义，以此为基础可以将图像相关的所有物理习题进行求解，这对于学生的要求是可以观察图像，从中可以明确的分析函数图像代表的意义，深入图像，不要只停留于表面，更不要将问题已知条件中给出的几何图形、质点运动轨迹、图像函数图线这三点混淆。

3.2教学图像化

教师进行物理教学期间，需要将涉及到的物理概念、规律以及定律等知识转变为图像，利用日常教学过程，使学生能够深入了解物理图像。

3.3按照“清、全、透”三点原则进行教学

教师对物理图像进行分析的过程中，必須要保证清晰性与全面性。所谓清晰性，即图像蕴含的物理意义要清晰，而全面性则是物理图像内包含的物理信息不能简单的局部分析，使学生可以掌握图像物理意义，并且对意义有横向理解。此外，教师应用函数图像法，当面对一个物理图像，需要将其和以前所学习的物理知识进行结合，保证学生可以纵向把握图像，高效完成问题的求解。

3.4通过日常练习培养习惯

日常进行物理教学期间，教师必须要注意采集与图像相关的问题，作为学生的练习题，使用函数图像法，直观的分析问题，使学生可以真正感受到函数图像法的优势，从而形成解题惯性。

4高中物理教学中函数图像的应用

高中物理教学中比较常见的函数图像主要有以下几种：①v-t图像;②s-t图像;③波动图像;④P-T图像;⑤P-V图像;⑥U-I图像;⑦I-t图像。透过图像层次进行分析，发现主要包括点、线、面、形这4个层次，如果站在图像形状分析，则发现有直线型、正弦、余弦曲线型、双曲线型、抛物线型等多种形状。下面主要对其实际应用进行分析。

同学们在实际解题计算时，常需要平方和开根号，带来不少的计算量。而有的题目，如果用图像法来处理，不仅能使同学在看题后，能理清题目多个物体的运动过程，还能在后面的计算中简化步骤，减少出错。原因在于图像法中，以v-t图为例，面积和线段长度能表示位移、速度变化量等物理意义，通过简单的相乘相加减就能得出答案。

下面以一道两车相遇题目为例：

1935年在苏联的一条直铁轨上，有一列火车因蒸汽不足而停驶，驾驶员把货车厢甲留在现场，只拖着几节车厢向前方不远的车站开进，但他忘了将货车厢刹好，使车厢在斜坡上以4m/s的速度匀速后退，此时另一列火车乙正以16m/s的速度向该货车厢驶来，驾驶技术相当好的驾驶员波尔西列夫立即刹车，紧接着加速倒退，结果恰好接住了货车厢甲，从而避免了相撞。设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动，且加速度大小均为2m/s2，求当波尔西列夫发现货车厢甲向自己驶来而立即开始刹车时，两车相距多远？

5结束语

综上所述，函数图像法在高中物理教学中应用，一方面可以降低物理解题难度，另一方面也可以使物理问题更加直观的呈现在学生面前，快速、准确的完成解题，从而提高物理综合素质。此外，物理教学中应用函数图像法，也是物理知识与数学知识结合的体现，使用数学知识求解物理问题，培养学生跨学科知识应用能力。

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