帮助学生突破高考物理图像之我见

麦永强

[摘要]随着新课标改革的不断推进，高考物理越来越看重对于学生综合能力的考察。其中，图像作为比数据、文字更为形象的表达方式，逐渐得到命题者的青睐，在试题中的出现概率越来越高。为更好的读懂图像、适应图像问题，教师需要帮助学生加强图像问题训练，更好、更快地找到相关问题的解答思路。因此，如何帮助学生突破高考物理图像，成为高中物理教师关注的一个教研课题。本文即针对高考中对于物理图像的要求以及如何分析物理图像做出了相关分析，并进一步总结、归纳了比较常见的物理图像题型及相应的解答思路。

[关键词]高考物理 图像 解题思路

[中图分类号]G633.7 [文献標识码]A [文章编号]2095—3089（2017）12-0086-02

近年来，图像在高考物理题目中出现的概率成增加趋势。因此，教师、学生也纷纷对物理图像问题给予了越来越多的重视。通过对在校学生的物理学习情况调研发现，部分学生目前仍存在着认为“图像分析难度大、找不到思路”，拿分率不稳定，“平时状态好时容易找到思路，考试一紧张就不会做”或者“读图不全面，容易遗漏细节”，不懂“寻找横轴和纵轴两个物理量之间的函数关系式”等一系列问题。为帮助学生很好的解决这些问题，提升图像问题解题能力，本文就如何分析图像、如何读图以及常见图像问题的解答思路技巧等问题作出相关分析及探讨。

一、高考对物理图像的要求

由于物理图像能形象的表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明的表示物理量之间的关系，因此，图像是进行物理问题分析的一种有效手段，因而也成为了高考物理中的重要考点。考试大纲中，对于物理图像的要求主要为“必要时能够通过几何图形、函数图像进行表达、分析”，且通过近年来的高考题目分析不难发现，物理图像不仅出现在专门的图像题目中，在选题题、实验题、计算题中同样频频出现，且从定性向定量发展，题目的灵活性亦逐年增强。因此，在考生进行图像题目备考的过程中，要加强对此类题型的重视程度，做到深入理解，多反思、多总结，积累解题经验。

二、应用物理图像分析问题的关键点

突破物理图像题型的第一步在于真正读懂图像中的各个要素，理解各类要素的物理意义。目前，高考中要求学生必须掌握的物理图像要素包括读线、读率、读面、读点等几个方面。

1.注意坐标轴的物理意义

物理图像中，有些曲线、点会以二维坐标的形式进行展现，例如振动图像、速度、位移等。其中很多图像的形态是形似甚至相同的，此时，就需要通过读懂坐标轴的含义来对图像的真正含义进行区分。在读坐标轴时，要看清坐标轴的名称；区分坐标轴的单位，例如看清是m/s还是km²/h；其次，还要读清坐标轴的分刻度，起点是否是零刻度。解答物理图像题时，要首先做好上述4点，否则很可能导致题目从第一步开始就做错的现象。

2.注意图像特征

图像的特征包括图像的样式、不同图像之间的相互关系等。例如，在读图中的线时，要先看是直线还是曲线、折线，不同线分别代表什么物理含义，它们的交点指示什么。高考物理图像题中通常不会有多余的信息，因此，只有快速把握图像特征，才能更准确、快速的作答。

3.注意斜率的物理意义

图像的斜率代表的是2个物理量增加量的比值，该值通常会代表题目中的另一个物理参数。例如在s-t图像中，斜率代表v，即速度；在v-t图像中，斜率代表a，即加速度。读懂斜率，通常是高考图像题目中的必要环节。

4.注意面积的物理意义

面积不仅仅是曲线已经圈定出的闭合图像的面积，通常还可以通过做辅助线、自己圈定面积的方式，得到另一个隐形的物理量，进行快速解题。例如，在v-t图像中，图线与t轴围起的面积代表位移的大小；F-s图中，图线与s轴所围的面积代表做功的大小等。

例1：86 l学法教法研究

两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为多少？

在解答该题目时，首先根据甲乙两条图线的特征，可知甲做匀加速运动，乙做匀减速运动。此后，根据图线的斜率，可求得甲、乙各自的加速度，并再根据牛顿第二定律求得甲、乙的质量之比；再将t1处v=1带入，解得t1=0.3s。

5.注意寻找纵轴和横轴两个物理量之间的函数关系式

图像本身就是纵轴和横轴两个物理量之间的函数关系，充分挖掘题目中的信息，理解物理现象和物理过程，利用合适的物理规律找到横轴和纵轴两个物理量之间的函数关系式，这往往是解题的关键，也是很多学生的薄弱之处，必须通过一定的变式训练，归纳总结才能转化为能力。

例2：

在测定干电池电动势和内阻实验中，测出的路端电压U-I的图像中，学生很容易找到电池电动势和内阻，但如果描出的是电流倒数1/I-R（外电阻）的图像，大部分学生算不出来。

原因是不能根据闭合电路欧姆定律找到1/I-R的关系式，其实，U-I图像中，由闭合电路欧姆定律E=U+Ir转化为U=Ir+E，截距为E，斜率为r；而1/I-R图像同样是闭合电路，由E=IR+Ir，得1/I=R/E+r/E，斜率为1/E，截距为r/E得解.此类问题在近几年的实验题经常出现。

三、总结图像问题的常见题型及解题思路

为在考场上更快的抓住图像问题核心，在较短时间内找到解答思路，节省作答时间，需要在学习、复习的过程中多接触、多练习图像题，并且在做题之后对题目的题型进行反思、总结、归类。只有在考场上能够对题目属于哪种类型做出迅速判断，才能及时找到解题思路，顺利作答。目前，高考物理中比较常见的物理图像题型及相应的解题思路包括下述几种类型。

1.给出物理图线，通过对物理图像进行理解，来解答相关问题。解答此类题目时，突破点在于读清图中每个元素的含义，同时找准各元素之间的相关关系，并且要找到图像所蕴含的隐藏条件。在分析清楚上述问题的前提下，才能更好的理解图像所描述的物理过程。此时，图像所表达的含义就能够像普通的文字叙述类题目一样，各个条件清晰、明确，考生在此基础上展开作答即可。

例3：

一节干电池的伏安图像如下图所示，试结合图像通过伏安法对该干电池的电动势及其内电阻进行测量，并解答下述问题：

（1）该干电池的电动势、内电阻分别是多少？

（2）图中，a点处，该干电池的外电路电阻为多少？

（3）图中a、b两点所对应的外电路电阻之比是多少？

很显然，该题目题干中直接给出的题目条件少，考生需要通过理解图像来获取相关信息，并进而解答相应的问题。所以，此类题型所考察的就是学生认识、理解物理图像以及运用其中有效信息的能力。如果考生对题目中的信息理解不透彻，不能通过图像中的特殊交点、图线斜率等信息得出电动势E、内电阻r、外电路电阻R等信息，那么解题时便找不到突破口，很难理清解题思路。

因此，学生在解答此类问题时，

例4：

如图示为两个光滑的斜面，高相同，右边由两部分组成，且AB+BC AD。两小球a、b分别从A点沿两侧斜面由静止滑下，不计转折处的能量损失。哪一边的小球先滑到斜面底部？

根据牛顿第二定律得知，小球在AB面滑下的加速度大于AD面滑下的加速度，而在BC面滑下的加速度小于AD面滑下的加速度，由机械能守恒得知，两个小球到达斜面底端的速率相等，作出两个小球的速度一时间图如右图，可知ta>tb。

四、结语

总之，图像题近年来始终是高考物理的一类重点题型，对于部分学生而言，这也是平时学习、复习中的一个难点。由于图像在选择、实验、计算题中都有可能出现，涉及分值较重，因此，认真开展图像问题的探究、分析是很有必要的。教师应帮助学生从读懂图、会读图入手，总结常见题型及解答思路，学会在较短时间内快速、准确作答，掌握各类题型的应对办法，从而在高考过程中保持理性思考，最终取得较为理想的成绩。