图像法在物理解题中的应用
应用图像法求解物理问题论文
应用图像法求解物理问题探析【摘要】图像是描述物理过程、揭示物理规律、解决物理问题的重要方法之一。
利用图像描述物理规律、解决物理问题的方法称之为图像法。
图像法在处理某些运动学问题、作用力为变力的动力学问题、处理实验数据时是一种非常有效的方法。
【关键词】图像法求解物理问题一、图像的物理意义主要通过图像的坐标轴、点、线、面、斜率、截距等来体现（1）坐标轴：物理图像不同，坐标表示的物理量不同，图像所表示的物理意义也就不同，因此在识图或作图时，必须明确两坐标轴表达的是什么性质的物理量。
如：简谐运动和简谐波的图像，形状是相同的，但两图像所表示的物理规律不同，这时就要根据坐标轴所表示的物理量不同进行区别。
（2）点：物理图像上的点代表某一物理状态，它包含着该物理状态的特征和特性。
物理图像中的点主要有：①截距点：表示当一个物理量为零时另一个物理量的值是多少，由此往往能等到一个很有意义的新的物理量。
如；在电源的u-i图像中，图像与纵轴的交点表示电源的电动势，与横轴的交点表示电源的短路电流。
②交点：即图线与图线的交点，它反映了两个不同的研究对象此时具有相同的物理量。
如：在s-t图像中，两图线的交点表示二运动物体运动位移相同的时刻和位移，在v-t图像中，两图线的交点表示二运动物体运动速度相同的时刻和速度。
③极值点：它表明该点附近物理量的变化趋势。
④拐点：反映出物理过程在该点发生突变，物理量由量变到质变的转折点。
如图1中，在p点，加速度的方向发生变化，而速度方向未变，图2中，在p点加速度方向未变而速度方向发生变化。
（3）线：指图像的形状，它表示研究对象的变化过程和规律。
（4）面：是指图像与坐标轴所围的面积。
有些物理图像的图线与横轴所围的面积的值常代表另一个物理量的大小，如：v-t图像中所围面积代表位移的大小，f-s图像中所围面积为力所的功的大小，s-(1/v)图像与1/v轴所围的面积代表时间。
（5）斜率：物理图像的斜率，其大小往往代表另一个重要的物理量。
用V-t图像法巧解物理题
用V-t图像法巧解物理题摘要：采用图像法分析物理问题是高中阶段处理物理问题的重要方法及手段，其中V-t图像法是较为常用的，能够简化解题过程，展现出了物理过程。
本文通过例题分析了V-t运动图像在物理问题中的具体应用。
关键词：V-t图像法高中物理解题V-t运动图像是高考考查的重点和热点，用图像法分析物理问题也是高中阶段处理物理问题的重要方法和手段，下面就与大家一起探讨V-t图像法解决物理问题的几个典型案例。
例1：一水平的深色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。
初始时，传送带与煤块都是静止的。
现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。
经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。
求此黑色痕迹的长度。
解析：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。
根据牛顿定律，可得a=μg①设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有：v0=a0t②v=at③由于a<a0，故v<v0，煤块继续受到滑动摩擦力的作用。
再经过时间t′，煤块的速度由v增加到v0，有：v0=v+at′④此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。
设在煤埠的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有：s0=a0t2+v0t′⑤s=⑥传送带上留下的黑色痕迹的长度l＝s0-s⑦由以上各式得l=⑧下面我们用V-t图像进行分析：由于传送带上留下了一段黑色的痕迹，这说明开始运动的时候传送带的加速度a0大于煤块的加速度a，传送带的速度先于煤块达到v0。
二者速度相等后保持相对静止，在整个过程中，传送带与煤块的位移之差就是黑色痕迹的长度。
在同一个V-t图像中分别画出传送带和煤块的运动图像。
在图像中，曲线与时间轴所包部分的面积就是位移的大小。
探究高中物理解题中图像法的运用
技法点拨探究高中物理解题中图像法的运用■王显怡摘要：图像法之所以在物理教学中被广泛运用，是因为它能客观直接地反映出物理量之间的关系和变化规律。
图像法的运用，也使得物理解题过程得到简化，相比其他解题方法更灵活、巧妙。
它能生动形象地描绘出物理过程，因此，让学生对物理问题的理解更清晰，提高了学生的学习能力，使教学更有趣味性化。
关键词：图像法；物理解题；解题方法图像、图表、图形都是常见的物理语言，通过认识、分析图能够提高学生的解题思路和解题能力，考验学生对知识的把握和运用能力，拓展学生的思维能力和深度，并体现出知识是互相关联的，是具有灵活性的，因此图像法是高中物理解题中的重要方法之一，也是教师需要着重教学的内容之一。
一、图像法的定义、特点图像法是指将抽象的物理过程用特殊形象的数学语言工具，使两个物理量的关系能够更加直观形象地在直角坐标系中展现出来。
物理图像能够体现物理量与物理量之间的变化情况和变化关系，让难以用语言表述的物理量之间的代数关系变成几何关系，清晰体现出物理量的规律。
在物理解题中运用图像法，可以让解题思路变得更清晰，解题过程简单化。
二、运用图像法的解题方法和应用路径1.图像法直接解题法。
在物理研究问题中，常见的问题有：判断研究对象在某种情况下是否能够实现某种状态或者过程，当遇到此类问题时就可以直接运用图像法解答，因图像直观、形象的特点，使得解答更简易。
2.利用图像另辟解题思路。
图像法能够从整体上表现两个物理量之间的物理过程和动态特征，当遇到难解的物理问题时，可以结合图像在头脑中构建物理问题的现象，并对问题进行思考，准确掌握物理的研究对象，总结出物理量之间的规律。
3.借助图像处理实验数据。
依靠图像分析的方式可以避免复杂的计算过程，从而快速找到物理量的变化规律，排除不准确的数据，更好地了解和探究物理规律，从而定性分析出实验的误差。
4.通过图像培养思维。
高中物理问题研究中基本上都是以图像法来分析问题的，图像法研究问题是一种抽象、直观的思维模式，它能够全面分析研究对象的特征。
高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题
高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题1.问题：一个球从斜面上下滚动，求滚动过程中球心的加速度。
解题方法：通过绘制球在不同位置的速度矢量图，可以发现球心的加速度大小恒定为g*sinθ，方向沿斜面向下。
2.问题：一个火箭垂直向上发射，求其高度和速度随时间的变化关系。
解题方法：绘制高度-时间和速度-时间图像，根据火箭发射时的初速度和加速度，分析其运动状态。
3.问题：一个物体从高处自由落下，求其下落时间和落地时的速度。
解题方法：通过绘制速度-时间图，找到物体的初速度和加速度，并利用运动学公式求解。
4.问题：两个弹簧同时用力拉伸，求弹簧的合力和合力的方向。
解题方法：绘制拉伸弹簧的位移-力图，根据弹簧的弹性系数和拉伸量求解合力大小和方向。
5.问题：一个半径为R的圆盘在水平桌面上绕自身垂直轴心旋转，求其角速度和角加速度。
解题方法：通过绘制角速度-时间和角加速度-时间图像，利用旋转的基本关系式求解。
6.问题：一个抛体做匀速圆周运动，求其速度和加速度的大小。
解题方法：绘制速度-时间和加速度-时间图像，根据圆周运动的特点求解。
7.问题：一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体，另一边有一个质量为2m的物体，求两个物体之间的摩擦力。
解题方法：绘制摩擦力-加速度图像，根据牛顿第二定律和摩擦力公式求解。
8.问题：一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体，通过绳子连接一个质量为2m的物体，求系统的加速度。
解题方法：绘制受力-加速度图像，根据牛顿第二定律和受力平衡条件求解。
9.问题：一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体，与墙面接触，求物体受到的压力大小和方向。
解题方法：绘制压力-受力图像，根据受力平衡条件和压力的定义求解。
10.问题：一个电流为I的导线在磁场中受到力F，求导线的长度和磁场的大小。
解题方法：绘制力-电流图像，利用洛伦兹力公式和导线长度的关系求解。
高中物理教学中图像法的教学应用
高中物理教学中图像法的教学应用作者：王慧来源：《中学物理·高中》2013年第11期物理学是一门基础自然科学，它主要研究的是物质的基本结构、相互作用、运动规律和所使用的实验手段及思维方法.因此在一些问题的处理上非常的晦涩难懂，需要学生很强的逻辑思维能力和空间想象能力，这样会使很多教学过程生硬学生难以接受.而如果在教学中恰当的运用图像法可以使一些抽象难懂的物理过程更加直观、清晰的呈现在学生面前，让学生更易于理解，就会增添课堂的教学气氛，提高教学效率.而图像的优点在于将物理中的一些规律、公式变成坐标系中的一条条生动曲线，使同学们结合数学方法来解决物理问题.引导学生熟练的运用图像法来分析、解决物理问题不仅可以提高学生的数理结合能力也有助于智力的开发和训练.1图像法在教学中的应用分类从高中的知识结构看，图像法在高中物理的应用主要有以下四个方面：1.1比较物理概念、分析物理规律及过程在高中物理教学过程中，一些物理概念单凭教师的语言解释很难理解、很难混淆，我们可以运用图像来加以区分.例如：在必修一中就有位移和路程、平均速度和平均速率等需要学生深刻理解，教师在讲解中可以运用图像让同学加以区分.例如，物体在一段时间内从A点沿弧线S运动到B点，我们可以形象的介绍为AB直线为物体运动的位移，弧线S为物体的运动路程.图像不仅能清晰的表述物理概念还能简化物理过程能让学生清晰、灵活的解决一些动态过程.例如：如图2，一质量为m的物体由两段绳a、b悬挂，绳子的张力分别为Ta和Tb，当绳子a在向上移动的过程中分析绳的张力Ta和Tb分别如何变化.经分析可知重物受到绳的张力Ta、Tb和G构成一个矢量三角形.由此作出动态矢量图3从图中可以很直观的看出Ta先减小后增大，一直减小.1.2应用图象推导物理公式在物理教学中，我们可以根据具体的函数图象分析得到其对应的代数解析式，例如：在推导匀变速直线运动的位移公式中，我们就是用图象法推导出x=v0t+12at2，作出v-t图象（图4），运用无限分割和累加法我们得出梯形面积就是整个运动的位移.v-t直线下面的梯形OABC 的面积是S=12（OC+AB）×OA把面积及各条线段换成所代表的物理量上式变换成x=12（v0+v）t把前面已经得出的s=v0t+12at2.就得到了匀变速直线运动的公式.1.3运用图象分析复杂物理问题教师在讲解一些题目时常要用复杂的代数运算进行求解，使学生的计算量过大最后失去兴趣以至于应付了事.而如果这些复杂的题目能运用图象的斜率、面积求解使答案一目了然，加深学生对题目的理解和记忆提高课堂教学效率.例如：甲、乙两个物体分别从A、C两地由静止出发做加速运动，B为AC的中点，两物体在AB段的加速度大小均为a1，在BC段的加速度大小均为a2且a1t乙如图5.1.4处理实验数据，得出物理结论实验是物理教学中非常重要的一部分，而图象法是一种被广泛用来处理实验数据的方法，它不仅能简明、直观、形象地显示各物理量之间的关系，而且有助于我们研究物理量之间的变化规律，找出定量的函数关系或得到所求的参量.图象法能有效地将数据简单化，更容易确定物理量之间的变化规律.例如：在分析电源的输出功率随外电阻的变化规律时就可以用图6的图象来表示出来，当R=r时，P出有最大值，当Rr时，若R增大，则P出减小.2如何培养学生运用图象法解决物理问题的能力图像法能直观、形象的简化物理过程，是快速解题的一种有效方法，但如何让学生掌握这种行之有效的方法、提高学生运用图象的能力是教师在教学中应该注意的问题.2.1将图象法渗透到教学内容中高中物理教学过程中如果教学内容可以联系到图象或者图像法能更加有效的诠释物理知识，教师应该做好相关内容的传授.首先，教师在平时的教学中要把对物理概念、规律、过程等的教学图象化，这样通过平时教学的潜移默化让学生对图象有个较扎实、深刻的理解.其次，教师在教学内容讲解时要做到“三讲”即：讲清、讲全、讲透.其中，讲清——图象的横纵坐标，物理意义清晰.讲全——图象所隐含的物理信息讲解全面，例如：图象中的交点、拐点、斜率、面积等分别讲解.讲透——讲解图象时要把之前学过的类似图象一一例举，让学生加以分析、比较其中的区别和共同之处，加深学对图象的理解，避免相关知识的混淆.例如在讲解v-t图象时教师就应该把之前的位移时间（x-t）图象联系起来进行对比讲解.2.2挖掘图象与物理过程的联系在讲解物理过程时教师要培养学生运用图象的能力，教会学生准确理解相应的物理过程在图象中的表示方法，例如：物体从起点运动到终点时的位移可以用v-t图象的面积表示，电源的内阻r可以用U-I图象的斜率表示等等.教师还要引导学生认真分析、理解图象的内涵和外延，使对复杂过程的抽象理解转化为清晰、直观的图象认识，使得学生的思路更加清晰、巧妙、灵活.例如：变力做功、非匀变速运动、求解交流电的有效值等过程我们都可以用图象法表示出来.2.3培养学生运用图像的意识和兴趣兴趣是最好的老师，如果学生对运用图像法解题产生了兴趣，那么在解决物理问题时都会不自觉的把题目与图像联系起来进行思考、研究.这样长期下来就会培养出学生运用图象方法的习惯.所以教师在讲解图像法时力图做到生动、形象来吸引学生的注意力，培养其兴趣.物理教师应将图形中生动的线条与物理知识相结合给图像注入新的活力，激发学习兴趣，增加学习的主动性，在平时课堂训练中应该鼓励学生相互讨论，引导学生自己对图象进行归纳总结，逐渐培养应用图像的意识.2.4强化图像特点与启发性教学的联系在使用图像法解题时，教师不要将图像所有的知识全部填鸭式的灌输给学生，这样的方式不但使教学机械化而且完全打消了学生的积极性，没有留给学生独自思考的时间使学生不能完全内化为自己的知识.因此在课堂的教学中，教师要注意“留疑”给学生，让学生自己进行分析，思考.3结论将图像运用于物理教学不仅提高了学生解决问题、分析问题的能力，也提高了学生的思维能力和开拓了学生的思维空间.在平时的训练中要积极培养学生画图、识图、用图的意识和能力.帮助学生在脑海中树立清晰、直观、简单的图像，提高学习的效率.。
图像法在高一物理必修一中的应用
—科教导刊（电子版）·2019年第34期/12月（上）—134图像法在高一物理必修一中的应用刘忠旭（西南大学物理科学与技术学院重庆400715）摘要从高一物理必修一的知识内容着手，将图像法在该书中具体的应用逐一讲解，包括变速直线运动的研究中的v-t 图像、x-t 图像的应用、相互作用中的F-x 图像的应用、牛顿运动定律中的m-a 图像、1/m-a 图像、F-a 图像、F-t 图像的应用等。
并结合高考实例详细讲解图像法在必修一中的应用以及图像法在物理学应用的实际意义。
关键词物理教学物理必修一图像法物理解题中图分类号：G633.7文献标识码：A 1概念界定图像法是将物理过程转化为图像，再根据过程图像列出物理公式(即是图像反应出的几个物理量间的几何关系)的一种数学工具。
在物理过程图像中，存在着交点、斜率、面积等，而在应用图像法时要将这些数学术语转化为相应的物理量，再通过图像反映出的几何关系列出物理公式，从而实现轻松地解决物理问题。
2涉及图像法的知识简述2.1匀速直线运动的研究中的v-t 图像、x-t 图像的应用匀速直线运动的研究中的v-t图像：图1：图像上的点表示某时刻的瞬时速度在图1中，（1）图像表明的是物体正在做匀加速直线运动，而斜率表示的是加速度a ；（2）图像表明的是物体正在做匀速直线运动，此时物体的加速度a=0；（3）图像表明的是物体正在做匀减速直线运动，此时物体的加速度a 是与（1）图像中的加速度方向相反；（4）图像表明的是此时的物体处于静止状态；（5）代表的那个交点的纵坐标表明的是三个运动质点的共同速度；（6）图像表明t 1时刻的物体速度为v 1，而图中阴影部分的面积表明的是质点在0-t 1时间内的位移。
匀速直线运动的研究中的x-t 图像：指位移与时间的图像，根据x-t 图像能够一下确定物体在某一时刻的具体位置，并确定物体在一段时间内运动的位移，以及确定物体运动速度的大小和方向等。
物理图像在解题中应用
物理图像在解题中的应用摘要:物理图像蕴涵着大量物理信息,它是考查物理技能的重要载体。
因此,清晰、有效地把图像语言迁移成已知条件和基本原理,是准确解答物理问题的必备能力。
本文着力介绍简捷解读物理图像的方法,以期对读者有所帮助。
关键词:图像迁移应用解析中学物理常涉及到的图像有:受力分析图、矢量合成分解图、物理过程分析图。
常规函数图像有:v(速度)—t(时间)图像、s(位移)—t(时间)图像、a(加速度)—f(力)图像、a(加速度)—1/m(质量倒数)图像、振动图像、波动图像、u端(路端电压)—i(电流)图像、i(电流)—t(时间)图像、u(电压)—t(时间)图像等。
从图像形状看,有直线型、正弦、余弦曲线型、双曲线型、抛物线型和其它型等;从图像的层次看,有“点”、“线”、“面”、“形”四个不同的层次。
物理图像不但具有直观、形象,而且富有动态变化过程清晰、物理量之间函数关系明确等特点,若能巧妙地加以利用,对某些物理问题的分析解决、对培养学生用数学方法解决物理问题的能力有很大的帮助和提高。
现从以下几个方面谈谈图像法在解题中的具体应用:一、要熟记常见的图像并进行迁移应用例1、(2008上海高考)如图1所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力f作用下,从坐标原点o由静止开始沿直线on斜向下运动,直线on与y轴负方向成θ角(θ< )。
则f大小至少为 ;若f=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是。
解:欲使物体由静止沿on方向运动,则f与重力mg的合力须沿on 方向,由力的矢量图2可知,当f力的方向为a方向(垂直于on)时,f 的最小值应为f=mgsinθ。
若f=mgtanθ,即f可能为b方向或c方向,因f方向未知,f方向与位移方向的夹角也未知,故f对质点可能做正功也可能做负功,质点机械能可能增大也可能减小。
二、注意理解好图像的物理意义并进行迁移应用例2、如图3所示,一个固定在水平面上的光滑物块左侧是斜面,右侧面是曲面ac,已经知道ac和ab的长度相同,两个小球p、q同时从a点分别沿ab和ac由静止开始下滑,试比较他们到达水平面的时间大小。
物理解题中的数学方法
物理解题中的数学方法《考试说明》中对学生的能力要求有五个方面，其中第四种能力即为应用数学方法处理物理问题的能力。
所谓数学方法，就是要把客观事物的状态、关系和过程用数学语言表达出来，并进行推导、演算和分析，以形成对问题的判断、解释和预测。
可以说每一物理问题的分析、处理过程，都是数学方法的运用过程。
下面介绍几种处理中学物理问题，常用的数学方法。
一、图像法中学物理中一些比较抽象的习题常较难求解，若能与数学图形相结合，再恰当引入物理图象，则可变抽象为形象，突破难点、疑点，使解题过程大大简化。
【例1】一蚂蚁离开巢沿直线爬行，已知它的速度与蚁巢中心的距离成反比。
当蚂蚁爬到离巢中心L1=1m的A点处时，速度是v1=2cm/s。
试问蚂蚁从A点爬到离巢中心L2=2m的B点时所需要的时间为多少？【解析】此题中蚂蚁的速度随时间的变化是非线性的，不能用匀速运动公式求解。
由题意蚂蚁的速度与蚁巢中心的距离成反比，可知速度的倒数与蚁巢中心的距离成正比。
我们作出与L的关系图像，这个图象是一条过原点的直线。
由图可知，直线下阴影部分的“面积”在数值上就等于所求的时间。
【小结】本题巧妙地采用了-L图像解答，不仅把速度与距离成反比（图像为曲线）转化为速度的倒数与距离成反比（图像为直线），而且同时用它的“面积”能够表示运动的时间，使原来较为复杂的运动求解变得很容易。
二、几何法利用几何法解物理题时，常用到的是“对称点的性質”、“两点间的直线距离最短”、“全等、相似三角形的性质”等相关知识。
【例2】一带电质点，质量为m、电量为q，以平行于ox轴的速度v从y 轴上的a点射入图中第一象限所示的区域。
为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于ox轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。
若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形区域的最小半径。
（重力忽略不计）【解析】质点在磁场中做半径为R= 的圆周运动。
根据题意，质点在磁场区域中的轨迹是半径等于R的圆上的一段圆弧。
2024年中考物理专题复习—用“图像法”突破凸透镜成像规律问题
2024年中考物理专题复习—用“图像法”突破凸透镜成像规律问题一、图像法适合记背困难的同学！①画出坐标轴：纵轴为u，横轴为υ（可颠倒）；②在坐标轴上标出焦距和2倍焦距；③标出点（f，f）；④若u>2f，在u轴找出大于2f的位置，连接（f，f）点，如图中红线，与υ轴的交点在f与2f 之间，说明f<υ<2f，成倒立缩小的实像。
向下画线为倒立，向上画线为正立，υ轴正方向为同侧实像，υ轴负方向为异侧虚像，放大缩小看交点。
下表用于对照检查：u与f关系υ与f关系υ与u关系正倒大小虚实同异侧应用u>2f f<υ<2fυ>u倒立缩小实像异侧照相机u=2fυ=2fυ=u倒立等大实像异侧二倍法测焦距f<u<2fυ>2fυ<u倒立放大实像异侧投影仪u=f不成像，获得平行光测焦距u<fυ>｜u｜正立放大虚像同侧放大镜二、典例引领1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像。
下列说法正确的是（）A.照相机应用了这一成像规律B.所成的像是倒立，放大的实像C.在蜡烛燃烧的过程中，光屏上的像会向下移动D.保持透镜不动，蜡烛向左移动一段距离，它成的像将变大解析：①看图：物距u=15cm，像距υ=30cm，蜡烛燃烧变短→像变矮→上移；②画坐标图，虚线大括号可代表物的大小和像的大小。
2.已知凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（）A.当物距为10cm时，成正立、放大的实像B.当物距为10cm时，成倒立、缩小的实像C.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，像逐渐变大D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，像逐渐变小解析：3.如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。
透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（）A.倒立、缩小的实像B.倒立、放大的实像C.正立、放大的虚像D.光屏上不能呈现像解析：看图：物距u=50cm－20cm=30cm，像距υ=80cm－50cm=30cm，则u=υ=2f=30cm，得f=15cm；将蜡烛移至40cm刻度处，有u=10cm<f，成正立、放大的虚像，虚像不能被光屏承接。
浅谈图像法在物理中的应用
浅谈图像法在物理中的应用
一般情况下，图像法在物理学测量中的应用就是对界面的物理模拟。
例如，在物理学研究中，通过照相法记录在实时过程中形成的磁场。
也可以采用图像记录观察在物理学试验操作过程中产生的声波和其它介质动态变化。
从分子层面来看，图像法也可以被用来模拟物质的行为。
如图像引导束束扫描（IGSS），这是一种采用自身激发技术的多谱成像方法，它能同旔变扫描界面，用于物理合成和结构表征。
IGSS 可以模拟在物理行为上有性质上的区别，比如晶格质量效应和表现出的抗热转换强度的异常高，这将有助于加深我们对物质的物理行为的理解。
此外，图像法在物理学研究气体行为方面也有重要应用，例如目前常用的多光束成像（MPI）技术。
这种技术可以提供较高的时间分辨率，了解物质态的快速运动和温度变化的特性，可以用来测量气体的内部属性，可以模拟物理学实验中的真实情况，增加精确计算的可靠性。
总的来说，图像法在物理学中的应用已经发展到极其扎实可靠的地步，它不仅能够模拟物质的实际行为，还能够通过模拟来解释一些现象，有利于对物质的物理行为进行进一步的研究，并拓展现有物理理论。
因此，图像法在物理学实验中越来越受到重视，发挥着越来越重要的作用。
《恒定电流》中图像法应用例说
《恒定电流》中图像法应用例说江苏省苏州市第一中学物理组 （215006） 彭兆光所谓图像法，就是利用图像本身的数学特征所反映的物理意义解决物理问题（根据物理图像判断物理过程、状态、物理量之间的函数关系和求某些物理量）和由物理量之间的函数关系或物理规律画出物理图像，并灵活应用图像来解决物理问题。
任何一个物理规律都可以用图像把它表示出来，图像能直观的反映各物理量之间的变化关系。
利用图像法解题的优点在于可以直观地观察到物理过程的动态特征，使思路更加清晰，常能找到巧妙的解题途径。
下面我们就通过几个实例说明图像法在解恒定电流问题中的应用。
1. 电阻伏安特性曲线的应用电阻的伏安图线曲线当电阻为定值时是一条过原点的斜直线，其斜率为电阻值的大小；当电阻随温度变化时，其图线是一条过原点的曲线，其上任一定与原点的连线斜率表示该点时的电阻（该点的切线的斜率不表示该点的电阻，很多参考书都错误的认为曲线的斜率是该点的电阻）。
例1． 两个电阻A 、B 的电流－电压图像如图1所示，从图像判断以下说法正确的是（A ）电阻A 的阻值大于电阻B 的阻值（B ）两电阻与电流的大小无关（C ）两电阻串联时电阻A 消耗的功率小于电阻B 消耗的功率（D ）将A 、B 并联后的电流－电压图像在A 、B 的图线之间解：本题的关键在于弄清电阻I －U 图像的物理意义——斜率是电阻的倒数（I ＝U R 1）。
由图1可知R A 小于R B ，故（A ）错。
由于电流增大斜率不变，故（B ）正确。
又两电阻串联消耗的功率与电阻值成正比，B电阻大，故（C ）正确。
将两电阻并联，总电阻应小于R A，所以并联电阻的斜率大于A 的斜率，图线应在∠IOA 之间，故（D ）错。
本题正确大案为（B ）（C ）例2．(93年全国高考题)一个标有“220V 60W"的白炽灯泡，加上的电压 U 由零逐渐增大到 220 V ，在此过程中，电压（U ）和电流（I ）的关系可用图像表示，图2中给出的四个图线，肯定不符合实际的是：解：对电阻的U －I 图像来说，图线为直线时，斜率表示电阻，斜率不变表示电阻不随电压变化．如果是曲线，表示在不同电压、电流时它的电阻是变化的，这时的电阻可以用曲线上该点与坐标原点连线的斜率来表示（注意：曲线在该点切线的斜率不表示该点的电阻）．对灯丝，电压越高，温度越高，电阻率越大，电阻也就越大，即灯泡在电压加大过程中电阻逐渐增大，故随电压增大图线上的点与0的连线斜率应逐渐增大，所以（B ）是符合实际的，（A ）图表示电阻不变，（C ）图表示电阻变小，（D ）图表示电阻先变大后变小，所以不符合实际的是（A ）、（C ）、（D ）2．电源伏安特性曲线的应用电源的伏安特性曲线是不经过原点与U 、I 轴相截的斜直线，它与U 轴的交点表示电源的电动势，与I 轴的交点表示电源的短路电流，图线斜率的绝对值为电源的内电阻。
解题方法专题——图像法讲义
图像法本专题主要讲述图像法在物理学中的应用。
解决物理问题的依据主要是利用相应的物理规律，定量给出物理量间的函数关系式，而采用数、形转换这一手段将给出的函数关系式以图像的形式表现出来就称为函数的图像，它和用公式的形式给出的物理规律本质是一致的。
但表现的形式不同，图像能够直观、形象、动态地表达物理过程和物理规律。
有时候，在解决一些复杂问题时用图像法解题更为明了、简捷。
图像包含的信息内容非常丰富，可考查学生的数形结合能力和信息提取的能力。
图像的识别（2020·重庆模拟）如图所示，有一边长为L的正方形线框abcd，由距匀强磁场上边界H处静止释放，其下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动。
匀强磁场区域宽度也为L，ab边开始进入磁场时记为t1，cd边出磁场时记为t2，忽略空气阻力，从线框开始下落到cd边刚出磁场的过程中，线框的速度大小v、加速度大小a、ab两点的电压大小U ab、线框中产生的焦耳热Q随时间t的变化图像可能正确的是（）A．B．C．D．关键信息：边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动→线框所受安培力与重力平衡→分析出cd边出磁场之前线框也做匀速直线运动ab边开始进入磁场→ab边相当于电源，ab两点间电压对应的是路端电压，U ab＝34Ecd边出磁场前→ab两点间电压对应的是ab两点间这段导线电阻的电压，U ab＝14E线框中产生的焦耳热Q→因线框进入磁场之后的下落是做匀速直线运动，所以线框中的电流大小不变，可结合法拉第电磁感应定律以及焦耳定律进行计算解题思路：由右手定则判断出感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小，进而得到安培力，再根据平衡条件、牛顿第二定律、电路知识、焦耳定律等进行相关计算、判断。
AB．线框从磁场上方H处开始下落到下边刚进入磁场过程中线框做自由落体运动；因线框下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动，可知线框直到cd边出磁场时也做匀速直线运动，可知A、B错误；CD．线框ab边进入磁场的过程：E＝BLv，ab边相当于电源，则U ab＝34BLv；cd边进入磁场的过程：E＝BLv，cd边相当于电源，ab边相当于外电路中的一个电阻，其电阻为线框电阻的14，则U ab＝14BLv；线框进入磁场和出磁场过程中电动势相同，均为E＝BLv，时间相同，则线框中产生的热量Q＝2EtR相同；故C项正确，D错误。
高中物理解题中图像法的应用研究
探索篇•方法展示高中炀理解题中图像法的应用研屯胡敬春(临沂四中，山东临沂)摘要：图像法在髙中物理的问题解决中发挥着重要的作用，其能够有效地提高高中物理的教学质量:简要分析了高中物理解题中图像法的应用的理论基础及主要特点，并论述了高中物理解题中图像法的应用路径。
通过分析及研究，旨在深入了解如何将图像法准确地应用于高中物理解题活动。
关键词：高中物理；解题图像法；应用研究一、高中物理解题中图像法的应用理论基础：将复杂琐碎的物理知识以集合图形的形式直观形象地表现出来,1.心理学基础高中物理教学活动中，图像法与其他学科内容研究方式存在1差异性，图像法主要借助较为直观且形象的视觉图像表达问：题，并借助图像的形式引导学生对问题进行思考,学生通过视觉:思维方式解决物理问题。
基于心理学角度分析，高中物理解题中图像法的应用能够提高物理教学的有效性。
思维是人类意识活动的产物,视觉思维模式能够提高学生的思维能力。
2.问题解决论教学活动的主要任务及目的为培养学生解决问题的能力及自主分析的能力。
图像法能让学生更加生动直观地对问题的实［质进行分析。
图像问题解决方式能够更加清晰地呈现出物理的规律及原则，培养学生解决问题的能力，便于学生定性推理，可为文字表现与数学形式进行有效连接。
［二、高中物理解题中图像法的应用特点1.构建图像高中物理中图像法的应用本质为将两个物理量中的相互关系、周期性变化模式、极值情况等借助直观的图像清晰地呈现出［来。
物理学之中常用的函数图象包含正比例函数、一次函数、二次：函数图象等。
在物理中每个图象与函数之间能够相对应。
高中物理解题中图像法的应用最为主要的特点，是物理量的函数关系转换为图象的过程中，需要确定图象坐标轴中的变量数据。
2.结合图像高中物理教学中主要以现实生活中的客观事物及运用过程为主要背景，并借助文字或是符号信息进行表示。
在物理知识学［习过程中，学生的思考及分析需要通过阅读文字及符号信息，并：通过抽象的逻辑思维能力进行判断及理解，在头脑之中形成物理问题的表象。
图像法在高中物理“上抛运动”解题中的妙用
图像法在高中物理 上抛运动 解题中的妙用黄㊀伟(河南省嵩县第一高级中学ꎬ河南洛阳４７１４００)摘㊀要:在高中物理中ꎬ上抛运动是一种常见的运动形式ꎬ对于学生来说是一个重要的学习内容.本文主要探讨了图像法在上抛运动解题中的应用ꎬ通过分析两物体距离问题和单物体运动状态问题ꎬ详细介绍了图像法在解决这些问题时的优势和特点.与传统的解析方法相比ꎬ图像法更加直观㊁形象ꎬ易于理解和掌握.关键词:图像法ꎻ上抛运动ꎻ高中物理ꎻ解题方法中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)３６－００８９－０３收稿日期:２０２３－０９－２５作者简介:黄伟(１９８１.４－)ꎬ男ꎬ河南省洛阳人ꎬ本科ꎬ中小学高级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀ 上抛运动 是高中物理中一个重要的知识点ꎬ对于学生掌握物体运动规律和解决物理问题具有重要意义.然而ꎬ 上抛运动 涉及的知识点较为抽象ꎬ学生理解和掌握起来存在一定的难度.因此ꎬ本文旨在探讨图像法在高中物理 上抛运动 解题中的妙用ꎬ以期帮助学生更好地掌握这一知识点ꎬ提高解题效率.本文将通过分析两物体距离问题和单物体运动状态问题这两个方面ꎬ详细介绍图像法在解决 上抛运动 问题中的应用.１两物体距离问题两物体距离问题在物理运动学中占据了重要的地位ꎬ特别是对于上抛运动而言.当两个物体从相同的高度开始上抛ꎬ但具有不同的初速度时ꎬ理解 它们之间的距离会如何变化 这个问题不仅有助于学生深化对上抛运动的理解ꎬ也可以提升学生解决相关问题的能力.要解决两物体距离问题ꎬ首先需要明确几个关键的物理量ꎬ包括两物体的初始高度㊁初速度以及它们抛出后经过的时间.通过这些信息ꎬ学生可以建立清晰的图像模型ꎬ帮助学生直观地理解问题.其次ꎬ可以利用图像法来描绘每个物体的运动轨迹.通过将初始高度设定为起点ꎬ时间轴表示时间的流逝ꎬ学生可以根据每个物体的初速度和时间ꎬ在图上标记出它们的位置.这样ꎬ学生就可以清晰地看到每个物体在任何给定时间的运动状态.然后可以计算在任何特定时间两个物体之间的距离.只要能够确认两物体的运动图像ꎬ学生就可以确定两物体之间的距离.为了找到最大距离或特定距离ꎬ学生可以观察随着时间的推移ꎬ两个物体之间的距离如何变化.这种方法不仅可以帮助学生更好地理解上抛运动的规律和特点ꎬ还可以提高学生的解题能力和学习效果[１].例１㊀一个质量为２４ｋｇ的气象气球ꎬ以２０ｍ/ｓ的速度匀速上升ꎬ当气球上升到某高度时ꎬ从气球上掉下一个４.０ｋｇ的重物ꎬ假设气球所受浮力始终不变ꎬ再经过３ｓ后气球和重物之间的距离是多少?解析㊀重物掉下后做竖直上抛运动ꎬ经过３ｓ后重物的位移为ｘ１＝ｖ０ｔ－１２ｇｔ２＝２０ˑ３ｍ－１２ˑ１０ˑ３２ｍ＝１５ｍ.重物掉下后气球的加速度为ａ＝Ｆｍ＝４ˑ１０２０ｍ/ｓ２９８＝２ｍ/ｓ２.在此过程中ꎬ气球的位移为ｘ２＝ｖ０ｔ＋１２ａｔ２＝２０ˑ３ｍ＋１２ˑ２ˑ３２ｍ＝６９ｍ.故经过３ｓ后气球和重物之间的距离为ｓ＝ｘ２－ｘ１＝５４ｍ.以上是公式推导法的基本算法ꎬ若做出两物体的运动状态的ｖ－ｔ图像ꎬ如图１所示.图像中三角形阴影面积即为物体之间的距离.数形结合易求得面积为３６ˑ３ː２＝５４ｍ.点评㊀重物掉下后做竖直上抛运动ꎬ根据位移公式ｘ＝ｖ０ｔ－１２ｇｔ２ꎬ可求出经过３ｓ后重物与脱落点的距离.气球原来做匀速直线运动ꎬ重物掉下后ꎬ浮力不变ꎬ将向上做匀加速运动.若运用公式推导ꎬ则由牛顿第二定律求出加速度ꎬ再由位移公式求出经过３ｓ后气球与脱落点的位移ꎬ即可得到经过３ｓ后气球和重物之间的距离.若运用图像法ꎬ则可轻易得出面积即为距离差.图１㊀两物体的运动状态的ｖ－ｔ图像２单物体运动状态问题单物体运动状态问题是一种常见的物理问题ꎬ通过结合图像法进行解题ꎬ可以更直观地理解物体的运动状态和变化ꎬ从而更容易求解问题.图像法可以将物理量之间的关系以图像的形式呈现出来ꎬ使物体的运动状态和变化更加直观易懂.通过观察图像ꎬ我们可以更加清晰地了解物体的运动轨迹㊁速度㊁加速度等物理量的变化情况.图像法不仅可以展现出物体运动的直观形象ꎬ还可以通过测量图像中的数据来进行定量分析.通过测量图像中的距离㊁面积㊁角度等数据ꎬ我们可以更加精确地计算出物体的运动轨迹㊁速度㊁加速度等物理量[２].解题过程中ꎬ首先需要认真审题ꎬ了解题目中描述的物体运动状态和需要求解的问题.然后根据题目的描述ꎬ选择合适的坐标轴和物理量ꎬ建立物体的运动模型.例如ꎬ在解决自由落体运动的问题时ꎬ我们可以选择竖直向下为正方向ꎬ建立物体的速度－时间图像或位移－时间图像.根据建立的模型ꎬ绘制出物体的运动轨迹图或受力分析图.在绘制图像的过程中ꎬ要注意选择合适的坐标轴和单位ꎬ同时也要注意图像的准确性和美观性.观察绘制的图像ꎬ了解物体在不同时间点的运动状态和变化趋势.通过观察图像ꎬ可以了解到物体的速度㊁加速度㊁位移等物理量的变化情况ꎬ从而更好地理解物体的运动状态和变化.最后根据题目要求和图像分析结果ꎬ选择合适的物理公式和数学方法进行计算.例２㊀某人站在高楼的平台边缘处ꎬ以ｖ０＝２０ｍ/ｓ的初速度竖直向上抛出一石子.求抛出后ꎬ石子经过距抛出点１５ｍ处所需的时间.(不计空气阻力ꎬｇ取１０ｍ/ｓ２)解析㊀石子做竖直上抛运动ꎬ由ｖ２＝２ｇｈ得ꎬ石子上升的最大高度Ｈ＝２０ｍ>１５ｍꎻ以竖直向上为正方向ꎬ当石子在抛出点上方１５ｍ处时ꎬ由匀变速运动的位移公式得:ｘ＝ｖ０ｔ＋１２ａｔ２ꎬ即:１５＝２０ｔ＋１２ˑ(－１０)ｔ２ꎬ解得:ｔ１＝１ｓꎬｔ２＝３ｓꎻ当石子在抛出点下方１５ｍ处时ꎬ由ｘ＝ｖ０ｔ＋１２ａｔ２ꎬ得－１５＝２０ｔ＋１２ˑ(－１０)ｔ２ꎬ解得:ｔ３＝(２＋７)ｓꎻ因此石子抛出后ꎬ经过距抛出点１５ｍ处所需的时间可能为１ｓꎬ３ｓ或(２＋７)ｓ.以上是公式推导法的基本算法.该题在解题过程中ꎬ可能会产生 漏算 的问题ꎬ正确答案为３个ꎬ公式推导比较抽象ꎬ可能无法将石子的运动过程具象化.石子的运动过程可作ｖ－ｔ图像ꎬ如图２.图２㊀石子的运动过程石子的运动状态为初速度向上ꎬ加速度向下的０９匀变速运动ꎬ运动状态简单.可轻易得到ｔ２＝２ꎬ假设ｓ１围成面积为１５ꎬ则易得ｔ１㊁ｔ３㊁ｔ４即为所求.根据三角形面积公式ꎬ解方程即得结果.点评㊀本题思路简单ꎬ石子做竖直上抛运动ꎬ求出石子能够到达的最大高度ꎬ然后应用匀变速运动的位移公式求出石子的运动时间即可.本题难度在于 距抛出点１５ｍ处 这一条件.由于竖直上抛运动的石子是在 高楼 抛出ꎬ因此距抛出点１５ｍ的点有两处.又由于石子上升高度与初速度和加速度有关ꎬ因此需考虑最高点与１５ｍ的大小关系.这是公式法比较容易忽略的点ꎬ若将石子的运动状态画到图像中ꎬ则可以避免 漏算 的失误ꎬ这也是图像法的优势所在[３].例３㊀某航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器.试飞时飞行器从地面上由静止开始竖直向上匀加速运动ꎬ运动４ｓ后到达离地面高４０ｍ处ꎬ此时飞行器上有一螺丝脱落(不计螺丝受到的空气阻力ꎬｇ取１０ｍ/ｓ２)ꎬ求:图３㊀螺丝运动示意图(１)飞行器匀加速直线运动的加速度大小ꎻ(２)螺丝脱落后继续上升的高度ꎻ(３)螺丝从脱落到落回地面的总时间.解析㊀画出螺丝运动示意图ꎬ如图３所示.Ａ点是地面ꎬＢ点为螺丝脱落的位置ꎬＣ为螺丝上升的最大高度.(１)飞行器向上做初速度为零的匀加速直线运动ꎬ加速度为ａꎬ有ｘＡＢ＝１２ａｔ２ꎬ代入数据解得:ａ＝５ｍ/ｓ２.(２)螺丝脱落时的速度为ｖＢ＝ａｔ＝２０ｍ/ｓ.继续上升的高度为:ｘＢＣ＝ｖ２Ｂ２ｇ＝２０ｍ.(３)螺丝脱落后ꎬ做竖直上抛运动ꎬＢＣ阶段螺丝做匀减速直线运动ꎬ有ｔＢＣ＝ｖＢｇ＝２ｓ.ＣＡ段做自由落体运动ꎬ有ｔＣＡ＝２ｘＣＢ＋ｘＢＡ()ｇ＝２ˑ６０１０ｓ＝２３ｓ.螺丝从脱落到落回地面的总时间为ｔ＝ｔＢＣ＋ｔＣＡ＝２＋２３ｓ.图４㊀螺丝的运动过程若运用图像法ꎬ如图４所示.第(１)问中ꎬ可根据ｓ２的面积为４０ꎬ算最大速度ꎬ进而求出加速度ꎻ第(２)问即求ｓ１的面积ꎻ第(３)问使ｓ１＋ｓ２＝ｓ３即可ꎬ此时根据三角形面积公式ꎬ求得ｓ３即可.点评㊀本题对于螺丝的运动状态做分析ꎬ先做匀加速直线运动ꎬ之后做匀减速直线运动ꎬ再做匀加速直线运动ꎬ运动状态的复杂性较例２有所提升ꎬ但设问相较于例２较为简单.公式法对于这类的题目ꎬ比较容易犯错ꎬ因为该题中的速度状态和加速度状态变化较多ꎬ而运用图像法可避免运动状态的繁琐ꎬ图像法的优势在本题中比较突出.总而言之ꎬ图像法在高中物理的上抛运动解题中具有独特的妙用.通过数值计算和几何的图像化呈现ꎬ我们能够更加深入地理解物体的运动规律.数形结合不仅培养了学生的解题能力和空间想象力ꎬ更能激发他们对数学与几何的兴趣与理解.借助图像法ꎬ可以探索上抛运动的奥秘ꎬ让学生在物理学习中领略到数学与几何的魅力ꎬ激发他们对学科的热爱与探索精神.参考文献:[１]张立那.刍议斜上抛运动中的水平射程的极大值问题[Ｊ].高中数理化ꎬ２０２３(１８):２１－２２.[２]邓粤俊.蹦球混沌运动中的速度分布和等级结构[Ｄ].哈尔滨:哈尔滨工业大学ꎬ２０２２.[３]吕佳桐ꎬ王月媛.浅析竖直上抛运动的对称性问题[Ｊ].数理化学习(高中版)ꎬ２０２１(１２):５１－５３ꎬ５６.[责任编辑:李㊀璟]１９。
图像法在高中物理解题中的应用
图像法在高中物理解题中的应用邓㊀敏(福建省顺昌县第一中学ꎬ福建南平３５３２００)摘㊀要:物理作为高中教育阶段的一门重要科目ꎬ在高考中占据着较大的分值比例.物理知识具有显著的复杂性与抽象性特征ꎬ解题难度较初中阶段也相应地有所提升ꎬ学生在解题训练中经常会遇到一些难度较大的题目ꎬ如果不及时处理将会影响到他们学习物理的积极性和自信心.当运用常规方法无法有效解题时ꎬ教师可指导学生应用图像法ꎬ帮助他们顺利求得正确答案.本文针对图像法如何在高中物理解题中的应用作探讨ꎬ并分享部分个人看法.关键词:图像法ꎻ高中物理解题ꎻ数形结合中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)３１－０１０６－０３收稿日期:２０２３－０８－０５作者简介:邓敏(１９８０.３－)ꎬ女ꎬ福建省南平人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀图像法在高中物理解题中有着极大帮助ꎬ能够把抽象的理论知识通过具象化的形式展示出来ꎬ将题目内容变得清晰易懂ꎬ促进更快㊁更好解题效果的实现.在高中物理解题教学中应用图像法ꎬ不仅可以将物理概念变得直观㊁形象ꎬ清晰展示物理量之间的关系ꎬ还能够准确呈现无法运用语言清晰描述的内容.教师应指引学生根据实际情况应用图像法进行解题ꎬ降低解题的难度ꎬ将多变复杂的解题过程变得更为简便ꎬ以此培养他们的物理解题能力.１高中物理解题中应用图像法的特点在高中物理解题中应用图像法ꎬ就是借助图像更为形象㊁直观地描述和分析题目内容ꎬ把文字叙述的题意通过图像准确地表示出来ꎬ有助于学生形成更为清晰的解题思路ꎬ有效提高他们的解题正确率与速度ꎬ应用图像法主要有以下几个特点.１.１构建图像图像法从实质上来看ꎬ就是把题目中涉及的物理量的变化㊁极值㊁关系等利用直观化的图像准确㊁清晰地呈现出来.在高中物理题目中ꎬ经常会出现同各类常见函数有关的图像ꎬ每个图像和函数之间都存在着对应关系.在高中物理解题教学中应用图像法ꎬ主要特征是利用题干中文字描述的内容构建图像ꎬ把物理量中的函数关系转变成图像样式ꎬ并精准确定图像坐标轴中的变量数据ꎬ从而为解决题目指明思路.１.２结合图像高中物理教学内容通常以生活实际中的客观事物与运用为主要背景ꎬ通过符号或者文字表示出来.高中生在物理学习过程中ꎬ思考与分析物理题目时要以阅读文字和符号信息为基础ꎬ结合抽象的逻辑思维能力展开理解及判断ꎬ继而在脑海中生成物理问题的表象.在高中物理解题实践中采用图像法ꎬ学生应当根据题目信息画出图像与分析关键要素ꎬ准确研究和掌握题目中涉及的物理对象ꎬ据此建立出相应的物理模型ꎬ推动顺利求解.１.３数形结合在高中物理解题中应用图像法ꎬ学生可以利用图像深入思考题目内容ꎬ深层次地理解物理概念㊁定理㊁原理㊁公式等知识ꎬ使其通过图像准确把握物理６０１量㊁各个条件之间的关系ꎬ进而更为深刻地掌握物理理论知识.同时ꎬ在高中物理解题教学中ꎬ通过对图像法的运用ꎬ学生能进一步认识物理题目中文字描述和图像之间的对应关系ꎬ也就是数与形之间的关系ꎬ有利于他们深入理解数形结合思想的内涵与用法ꎬ使其物理思维能力得到较好的改善[１].２高中物理解题中应用图像法的对策２.１转变常规解题思路ꎬ进行图像法解题在高中物理解题教学中ꎬ随着知识难度与深度的提升ꎬ学生遇到难题的概率也是越来越大ꎬ假如没有及时处理掉这些难题ꎬ他们将会陷入解题困境中ꎬ会影响接下来的学习与解题训练.对此ꎬ当学生遇到一些运用常规方法无法处理的难题时ꎬ高中物理教师可提示他们转换一种新的思路去重新思考ꎬ特别是在分析部分不需要定量㊁只需定性分析就能够获得结果的题目ꎬ应用图像法通常会起到意想不到的效果ꎬ使其顺利突破障碍[２].例１㊀一辆汽车正在马路上行驶ꎬ汽车在恒定功率下状态由静止转变为运动ꎬ在４分钟时间内一共行驶１８００米ꎬ那么该辆汽车在４分钟末的速度是(㊀㊀).Ａ.等于７.５米/秒㊀㊀Ｂ.大于７.５米/秒Ｃ.等于１５米/秒Ｄ.小于１５米/秒.分析㊀在处理这一题目时ꎬ学生可以先进行一个假想ꎬ因为题干中并没有说明这辆汽车是怎么运动的ꎬ这时要对汽车的运动方式进行分类讨论ꎬ即为加速度减小的加速直线运动或者匀速直线运动ꎬ结合这两种情况画出相应的ｖ－ｔ图像ꎬ如图１所示ꎬ其中曲线表示汽车在做加速度减小的加速直线运动ꎬ当两块阴影部分面积一样时ꎬ汽车在４分钟末的速度ｖ１＝２ｘｔ＝２ˑ１８００４ˑ６０ｍ/ｓ＝１５ｍ/ｓꎬ由此能够判定出汽车４分钟末的速度比１５米/秒小ꎻ当汽车做匀速直线运动时ꎬ能轻松计算出４分钟末时的速度Ｖ２＝ｘｔ＝１８００４ˑ６０ｍ/ｓ＝７.５ｍ/ｓꎬ所以说综合起来正确答案是选项Ａ和选项Ｄ.图１㊀例１分析示意图２.２巧妙应用斜率知识ꎬ进行图像法解题在高中物理知识学习过程中ꎬ斜率是一个同函数图象关系十分密切的知识点ꎬ同时斜率还是一个极为重要的参数ꎬ能够将函数关系同图像连接起来ꎬ结合相关物理规律与性质在图象中通过斜率将特定的物理指标与概念进行表示.当分析物理函数图象时ꎬ如果遇到一些比较陌生的图像ꎬ高中物理教师也应当指导学生结合特定的物理性质与规律ꎬ分析图像斜率自身所表示的具体意义和含义ꎬ帮助他们简化处理物理题目内容ꎬ使其轻松求得准确结果[３].例２㊀如图２所示ꎬ这是甲㊁乙两个物体在同一直线上运动的位置坐标Ｘ随时间ｔ变化的图像ꎬ已知甲物体在做匀变速直线运动ꎬ乙物体在做匀速直线运动ꎬ那么在０至ｔ２时间内ꎬ下列说法正确的有(㊀㊀).图２㊀例２图Ａ.甲做匀减速直线运动Ｂ.乙做变速直线运动Ｃ.０至ｔ１时间内两个物体的平均速度是一样的Ｄ.两个物体的运动方向是相反的分析㊀Ａ选项ꎬ结合位移图像的斜率等于速率可知ꎬ甲物体是沿着负方向在做匀速直线运动ꎬ故错误ꎻＢ选项ꎬ通过观察发现乙物体的图像切线斜率是在不断变大的ꎬ这表明乙物体的运速度是不断增加的ꎬ在做变速直线运动ꎬ故正确ꎻＣ选项ꎬ结合坐标的变化量等于位移指导在０至ｔ１时间内两个物体的位移大小不一样ꎬ方向相反ꎬ则平均速度不同ꎬ故错误ꎻ７０１Ｄ选项ꎬ结合斜率知识可知甲物体的速度是负ꎬ乙物体的速度是正ꎬ即两个物体的运算方向相反ꎬＤ正确.２.３善于运用面积知识ꎬ进行图像法解题物理图像不仅可以反映出两个或者多个物理量之间的关系㊁变化规律和相关性ꎬ还会出现一些图形ꎬ而这些图形围成的面积通常也具有一定的物理意义ꎬ代表着一定的物理量ꎬ这也是解题的突破口之一.其实面积是一类极为常见的图像ꎬ学生从小学阶段就开始接触ꎬ在高中物理解题教学中ꎬ要想更好地应用图像法来解题ꎬ教师可引导他们运用面积相关知识分析题目内容ꎬ结合图像法形成清晰㊁明确的解题思路ꎬ迅速获得答案ꎬ提升解题的准确率[４].２.４合理利用截距知识ꎬ进行图像法解题截距一般是出现在直线上ꎬ指的是直线与纵坐标轴交点的纵坐标ꎬ截距是一个数ꎬ有正负之分.在物理学中ꎬ截距也通常同某一特殊状态相对应ꎬ如:在匀变速直线运动中ꎬｖ－ｔ图像与纵坐标轴之间形成的截距ꎬ往往表示的就是该物体在运动时的初始速度.当处理一些特殊的高中物理题目时ꎬ教师可依据题干的具体描述和内容ꎬ指导学生利用图像中的截距分析题意ꎬ通常能够起到化繁为简的效果ꎬ使其打开思路ꎬ有效提高他们的解题效率[５].２.５采用数形结合思想ꎬ进行图像法解题数和形不仅是数学领域研究的两个既古老又基本的对象ꎬ两者之间还可以相互转化.物理图像同样是数与形结合在一起的一种产物ꎬ可体现出具体和抽象的相结合ꎬ这也是应用图像法处理物理试题的切入点之一.因此ꎬ高中物理教师在解题教学中可指引学生借助数形中的数形结合思想应用图像法ꎬ将物理量之间的关系直观㊁生动地呈现出来ꎬ明确展示变化过程ꎬ这对他们解答试题有着极大帮助ꎬ使其在数形结合思想下快速获取正确答案[６].例３㊀如图３所示ꎬ一根轻质弹簧的劲度系数是ｋꎬ其中左端同竖直的墙壁相连接ꎬ在右端有一个水平力Ｆ的作用下ꎬ使得这根弹簧从原始状态慢慢拉伸至ｘ０的长度ꎬ那么在这一过程中水平力Ｆ所做的功是多少?图３㊀例３图㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图４㊀例３分析示意图分析㊀通过阅读题目内容ꎬ学生发现因为这根弹簧的长度在慢慢变大ꎬ所以可理解成水平拉力Ｆ全部都用在弹簧的伸长量上面ꎬ结合公式Ｆ＝ｋｘ画出相应的图像ꎬ实现数向形的转变.如图４所示ꎬ在这一图像中ꎬ他们可以结合所学的物理和数学知识知道:图像阴影部分就是水平力Ｆ所做的功ꎬ所以Ｗ＝１２ｋｘ２０.另外ꎬ该做功的数值就是这根弹簧此时所具有的弹性势能.总而言之ꎬ在高中物理解题教学实践中ꎬ教师应充分意识到图像法的作用和优势ꎬ要求学生除运用一些常规解题方法以外ꎬ还要结合具体情况灵活应用图像法ꎬ重新分析题目内容㊁已知条件和数量关系ꎬ并发掘出题干中的隐性条件ꎬ使其学会根据具体题目画出相应的图像ꎬ找到和总结应用图像法的技巧ꎬ助推他们突破解题障碍与困境ꎬ进而轻松求出题目的答案.参考文献:[１]黄承琪.图像法在高中物理解题中的应用[Ｊ].数理化解题研究ꎬ２０２１(２８):９６－９７.[２]葛俊.高中物理图像法解题方法分析[Ｊ].数理化解题研究ꎬ２０２１(０６):６７－６８.[３]连培惠.高中物理解题中如何运用图像法[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０２０ꎬ４９(１８):６５－６６.[４]朱修懿.高中物理 图像法 解题技巧分析[Ｊ].中学生数理化(自主招生)ꎬ２０１９(０９):３２.[５]钟立梅.高中物理解题对图像法的灵活运用解析[Ｊ].考试周刊ꎬ２０１９(５０):１７２.[６]王金伟.如何巧用图像法开展高中物理解题[Ｊ].中学生数理化(学习研究)ꎬ２０１９(０４):５７.[责任编辑:李㊀璟]８０１。
知识讲解 物理学中图像法的应用(1)
高考冲刺：物理学中图像法的应用编稿：李传安审稿：张金虎【高考展望】本专题主要讨论图像法在解决物理问题中的基本分析方法。
分析图像、读懂图像、解决图像问题是历年高考热点。
函数图像广泛应用、渗透于高中物理问题之中，呈现问题的方式复杂多变，涉及的知识面广，信息容量大，综合性强，难度较大。
【知识升华】图像在中学物理中有着广泛应用：（1）能形象地表述物理规律；（2）能直观地描述物理过程；（3）鲜明地表示物理量之间的相互关系及变化趋势。
它要求考生能做到三会：（1）会识图：认识图像，理解图像的物理意义；（2）会做图：依据物理现象、物理过程、物理规律作出图像，且能对图像变形或转换；（3）会用图：能用图像分析实验，用图像描述复杂的物理过程，用图像法来解决物理问题。
【方法点拨】一、物理图像及其考察方法1、物理图象及其意义物理图象是分别以不同的物理量为坐标，按照其对应关系在坐标系中描点、连线而得到的曲线。
因此物理图象反映了两个或几个物理量间的函数关系，是数与形相结合的产物，是具体与抽象相结合的体现，它能够直观、形象、简洁的展现两个物理量之间的关系，清晰的表达物理过程，正确地反映实验规律，利用图象分析物理问题有着广泛的应用。
2、物理图象的考察——从物理图象中挖掘信息物理图象中蕴含着丰富的信息，有效地挖掘信息是利用图象解题的关键环节之一。
考察物理图象应从如下几个方面入手即做到六看，则信息一览无余。
（1）看坐标：首先弄清楚图象反映了哪两个物理量之间的关系，并且要弄清坐标的单位。
（2）看变化：根据图象的走向明确一个物理量随着另一个物理量变化的方式和趋向。
具体地说：①两个物理量之间的函数关系是增函数还是减函数，增减的区间是什么②对于不单调变化的关系要找出最大值和最小值出现的状态③适当的进行曲线的伸延明确物理量的变化趋势和收尾状态（3）看斜率：就是要根据斜率的数学定义和我们已有的物理概念的定义去明确斜率的物理意义——即自觉的赋予斜率一个物理意义。
图像法在高中物理解题中的作用
出它们之 间的关 系。在物理题 目中常常会遇到把物理题 目转化 为 理 问 题 。 图像 问题 ， 通过对 图像 的描绘 、 分析 以及计 算来 解决物理 问题 ， 这
一
些 数学 工具 ， 包括解 析几何 、 三角 函数 、 斜率等数学 图像 等
例如 ， 在物体受力分析 些物理题 目中会 给出针对性 的图像 ，这些图像是为了描述 物体 的 在分 析物理 问题 中也得到 比较广 泛的应用 。
２ ０ １ ３年 ９月 ２ ８日
图像法在高 中物理解题 中的作用
文／ 江 海 飞
摘
要： 图像法作为 一种 比较直观形象的语言 ， 在 解决一些物理 问题的时候会发挥独特 的作用。 图像法在高 中物理解题 中应用不
仅够帮助学生发现物理题 目中的规律 ， 而且还可以有效地 简化解题 的过程 ， 提 高解题 的速度和准确性。
物理状 态 ， 也可能是为了描述物体的运动规律 。 在解决这类 物理 题 的过程 中， 其作图的过程 中要用到图像 ， 计算光 的传播途径和力 的
目时要 注意认真地观察和思考 ，把 图像 中的物理关系转化为数 学 受力方向的时候也要用到图像法 ； 研究 波的传播 规律的时候要用
运算关 系， 通过数 学方法来解决 问题 。 二、 图像 法在物理解题 中的应用
展学生思维 的广 阔性和灵活性 。 １ ． 方法发散
３ ． 条件发散 例： “ ……请问工厂里有女职工多少人？ ” 让学生补充条件并说除
解题 方法。 ① 工厂 里有 男职 工３ ０ ０ 人， 女 职工占 男 职工的孚。 ｑ ② 工厂
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例： “ 李 师傅 准备生产 了 ９ ６ ０个零件 ， 已知前 ｌ Ｏ天完成 了 ，