如何在高中物理教学中用好函数图象

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  (扬州市邗江区蒋王中学江苏 扬州225026)
  
  函数图象是指在横纵坐标所围成的空间内,由许多有特殊含义的点组成的曲线,它能准确形象直观的反映两物理量间的关系,是继语言文字、数学公式之后的第三种重要的表达形式,是高中物理教学内容中的一个重要部分,在整个物理学研究中起着不可估量的作用.函数图象涉及到教材的每一部分内容,虽然所占比例不尽相同,对不同图象的要求也不相同,但总体而言函数图象在教材中所占比重是相当大的.在此只例举在教材中出现的图象,更有些图象是教材中未曾出现过的,如力学中v-t图象、F-x图象,电磁感应中的e-t图象等,可以说整个高中阶段我们接触到的图象是数不胜数的.
  函数图象既是一块重要的教学内容,也是考试的热点,更是高考的发展方向,但事实上学生对图象的掌握远不如对规律的掌握,图象题往往是学生得分最低的部分,这就要求我们教师要加大图象的教学力度,适应时代的变化.其实,虽然函数图象种类繁多,变化多端,但它们还是有很多共性或类似的地方,我们可以从总体上把握物理图象,以不变应万变.具体来说,对每个物理图象,必须明确以下几个方面的问题.
  1函数图象的基本元素
  1.1坐标轴
  (1)了解图象中的横轴与纵轴所代表的物理量
  不管面对的是什么的函数图象,第一步必须要搞清图象中的横轴与纵轴所代表的物理量,明确了两个坐标轴所代表的物理量,则清楚了图象所反映的是哪两个物理量之间的相互关系.有些形状相同的图象,由于坐标轴所代表的物理量不同,它们反映的物理规律就截然不同.
  (2)看清坐标轴上物理量所注明的单位
  在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位,是国际单位还是常用单位,有没有数量级.
  (3)看清坐标原点的标注数值
  并不是所有坐标的起点都是从零开始的,有时为了布局的需要,横坐标或纵坐标是从某个非零值开始标注的,这时我们就要特别予以关注,一不小心就会发生错误.
  1.2图象上的点
  任何图象从本质上讲都是由许多有意义的点所组成的,搞清特殊点的含义,必将有助于图象的理解和应用.
  (1)起点
  并不是所有图象都从原点开始,起点的坐标读数往往代表着物体的初始状态,即使受力一样,在不同的初始条件下,物体的运动情况也是不同的,所以了解起点坐标读数是非常重要的.
  (2)终点
  图象的终点也是我们要重点关注的点,它往往表示运动的结束状态,或物体的最终的稳定态,或决定了我们研究的时间、频率等量的范围,是我们思考问题的一个终结点.
  (3)与横纵坐标的交点
  图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值我们称之为截距,该数值往往具有特殊的物理意义.如在路端电压与电路总电流的图象中,若横纵坐标的起点都为零的话,那么与横轴的交点表示短路电流I短,与纵坐标的交点表示电源电动势E.
  (4)图象间的交点
  有时为了比较分析问题的方便,会在同一张函数图象上画出不同研究对象图线,这时就可能出现图象和图象的交叉和重叠,两图象的交点往往意义也非常特殊,如表示此刻相遇,或表示此刻速度相同,相距最远等,它是将两个不同研究对象联系起来的纽带,它很可能就是解题的突破口.
  (5)极值点
  图象上最高点和最低点的坐标读数所代表的意义也很特殊,这是我们讨论的最多的地方,我们通常称之为极值,如抛物线的顶点,很多时候我们就是通过描点作图象的办法来求某个物理量的最值.如电源输出功率和外电阻关系曲线图上出现了最大值,它表示当外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大.
  1.3斜率
  物理图象某点的切线的斜率代表两个物理量增量的比值,其大小往往代表另一物理量值.当图象是直线时,各点的斜率都相同;当图象是曲线是,各点的斜率就不再相同了,根据图象的弯曲方向可分析其斜率的变化情况.
  1.4图象的面积
  有些物理图象的图线与横轴所围的面积常常代表另一个物理量,如速度-时间图象用面积法求位移、电流-时间图象用面积法求电量、力-位移图象用面积法求功等等.
  1.5图象的形状
  注意观察图象的形状是直线、曲线,还是折线等,从而弄清图象所反映两个物理量之间的关系,进而明确图象反映的物理内涵.
  2函数图象的应用方法
  我们不仅要认识函数图象,更要应用函数图象,下面就从应用方法上进行分类归纳,结合具体的题目,总结每一类问题的解决关键,以便举一反三,灵活应用.
  2.1从图象中获取信息
  用图象来告知已知条件,或帮助阐述题目,是一种常用的方法,解决这类问题时,关键在于读懂图象,能正确找到图象上所传递的信息,再结合物体实际所处的场景,很快就能找到答案.那么如何才能从图象上看出尽可能多的信息呢?·错解分析·
  
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