高中物理的图像题找规律巧解题

纵观高考物理试卷，图像题都是历年高考考查的重点和热点。高中物理的图像题多而繁杂，几乎涉及每个板块，不仅考查常见图像，还考查不常见图像。教师应当教会学生图像题的分析方法，理清图像题的解题思路，并进行归纳总结，形成解题通法，让学生找到解题的切入点。只有这样，学生才能快速准确地掌握抽象且难理解的图像题，提高学习效率，激发学习兴趣。高中物理的常见图像：运动学中的x-t图像、v-t图像、a-t图像;力学中的F-t图像、F-x图像、F-a图像;电学中的U-I图像、E-x图像、Ep-t图像;磁学中的B-t图像、I-t图像、E-t图像、I-x图像等。若要求学生一一记住，会增加学生的记忆负担，因此在教学中教师教会学生学习方法，方为上策。联系图像特征，结合平时教学，我们可以用这几句话归纳物理图像题的解题策略：“图像并不难，主要有‘七看，若有不常见，函数来助战”。下面我就高中物理图像题的解题策略，谈一点粗浅的想法。一、常见图像重“七看”1.看坐标轴看坐标轴，首先，重在看坐标轴的意义，即它们代表的物理量;其次，看坐标轴的单位。我们不能想当然地认为，图像中出现的单位都是一些常见单位，如在有的图像中，t的单位写为×10-2s，而通常在图像中“×10-2s”都标注得比较小，容易被学生忽视。又如，在图1中，横坐标单位为mA，而不是A，如果学生没认真看横坐标，计算出来的结果肯定是错误的。图12.看原点原点代表的是初始状态的值。看原点重在看其是否从零开始，在U-I图像中，U的起点，就多数不从零开始。如图2，如果学生不注意U的起点，就会导致计算错误。教师平时要引导学生关注这些细节，避免学生出现这种低级错误，也能培养细心、严谨的学习态度。图23.看斜率根据斜率的数学定义k=，我们能分析出斜率的物理意义。如在x-t图像中，k=就是我们非常熟悉的速度，也可以用单位来验证，x单位为m，t单位s，m/s就是速度单位，即可确定在x-t图像中，斜率代表速度。4.看面积在F-t图像中，F乘以t代表冲量，即图像与横坐标围成的面积代表冲量;v-t图像与横坐标围成的面积代表位移;U-I图像与横坐标围成的面积代表功率。下面我以运动图像题为例进行讲解。例1四辆小车同时从同一地点向同一方向运动，如图3和图4，请对以下问题进行解答。图3

图4（1）甲、乙是做直线运动还是做曲线运动？（2）四辆车是否都从静止开始？（3）甲、乙两车在t1时刻是否相遇？（4）丙、丁两辆车在0-t2时间内什么时刻相距最远？解析：（1）x-t图像只能描述直线运动，图像不表示运动轨迹，这也是学生易混淆的点。（2）“这四辆小车是否从静止开始运动”，考查的是速度。根据前面的讲解，我们很容易判断出在x-t图像中，△x与△t比值为速度，即斜率为速度，甲、乙斜率均不为零，所以甲、乙初速度均不为零;而丙、丁在v-t图像中，纵轴表示速度，可知零时刻丙、丁初速度均为零，所以丙、丁都是从静止开始运动的。（3）在图3中，纵轴表示位移，我们能直观得到在t1时刻甲、乙两条线相交，交点代表相遇。（4）在图4的v-t图像中，图像与时间轴围成的面积表示位移，由图像可知在0-t2时间内，t2时刻丙、丁的面积差最大，所以丙、丁两车在t2时刻相距最远。5.看拐点拐点代表纵坐标的极值或某个物理量的方向要发生变化。如图5，x-t图像的拐点除了代表位移的最大值，还代表速度的方向改变的临界点。在拐点前速度方向为正，在拐点后速度方向为负，拐点是位移的最大值。图56.看交点交点表示该点有相同的横坐标和纵坐标。在v-t图像中，交点代表该时刻速度相等，如图6所示，甲、乙两物体在t1时刻速度相等;在x-t图像中，交点表示相遇，如图7所示，两物体在同一时刻有相同的位移，即两物体相遇。7.看象限过象限代表物理量要发生改变，分两种情况：矢量一过象限，方向就要改变;标量一过象限，正、负就要改变。如图8所示，加速度过第四象限时方向就变了，由正变成了负。图8这就是图像“七看”法，教师引导学生把图像问题的基础知识打牢固，也有助于学生解其他不常见的图像题。二、不常见的图像题，函数关系来助战实际上我们遇到更多的是不常见的图像题，其解题方法就是数形结合，即函数关系与图形结合，有的也叫“公像法”。其核心是选择物理规律、公式、定义等已经知道的函数关系式，来变形出横坐标和纵坐标，再与图像进行对比，从而确定出斜率、面积、截距具体代表的物理意义。我们选取合适的公式进行变形比对，得到具体的表达式（一般为正比例函数、一次函数、二次函数）。如在v2-x图像中，没有任何数据，那么我们就可以联想所学公式，如果物体又从静止开始运动，那就容易想到v2=2ax，得出斜率k=2a。百讲不如一练，下面我用具体的实例来进行分析。例2列车由静止开始做直线运动，如图9，请进行如下判断：图9（1）列车加速度怎样变化？（2）比较平均速度与的关系？解析：例2是一道非常规的图像题。（1）由题中纵坐标表示v2，横坐标表示x，而问题中又涉及加速度，再根据列车由静止开始运动，所以我们很容易联想到公式v2=2ax，得到斜率为2a，再根据图像得到斜率越来越小，可知列车的加速度越来越小。（2）由于列车做加速度减小的变加速直线运动，故在该测试段内平均速率大于。例2解题的核心是由图中的物理量来展开联想，联想公式、定理、定律等，找到相应的函数关系式。例3已知某物体从静止开始运动，其a-x图像如图10所示，请进行如下判断：（1）物体最终是否静止？（2）物体的最大速度？图10解析：（1）看图像与x轴的交点，可知物体最终a=0，但此时速度不为0，最终物体做匀速直线运动而非静止。（2）由于a-x图像，并不是常见图像，求最大速度可联系题中a、x及所求v，采用数形结合的方法。由物体从静止开始运动，我们容易想到公式v2=2ax，而ax代表图像中的面积，由ax=a0x0+a0x0，可得v=。经过多年的教学探索，我发现运用以上教学方法，可引导学生掌握高中物理图像题行之有效的解题模式，加上平时精讲精练，学生的分析推理能力提高了，攻克物理图像这类抽象难理解的题型更加得心应手，激发了他们的学习动力和学习兴趣。通过分析推理，联想公式、定理、定律，然后又回到图像提取相关信息，从而得到分析解决图像题的方法，这在物