福建省福州市闽侯县第四中学
【摘要】中学物理中的概念、规律其物理量之间的关系大都具有一次函数的特征,而一次函数也是学生比较最熟悉的函数,因此本文将以公式、实验、高考题为线索探寻一次函数图像在高中物理学习中的作用。
【关键词】一次函数图像 图像法 高中物理
中学物理中的概念、规律的公式描述,就是以数学知识为基础,通过赋予数学变量X、Y以不同的物理意义,将各物理量间的关系运用图像法形象直观的反映出来,简洁明了,符合中学生的认知特点。因此在解题过程中,若能与数学图形相结合,再转化成相应的物理图象,则可大大降低解题难度。图象法也是历年高考的热点,因而在教学中要有意识的提升学生的识图、作图能力。
基于图象法在高中物理学习中的广泛应用,教师在教学中要意识的灌输图像法在高中物理的重要地位,以期引起学生的重视。s-t图像、v-t图像是高中物理一入门最先接触到的图像,应用也最广泛,下面笔者就以教学实例浅谈一次函数图像在物理学习中的应用。
一、物理图像中“斜率”的意义
例3就是近年的高考物理题。由爱因斯坦光电效应方程有EK=hυ-W,又任何一种金属的逸出功W一定,联立EK=eUc,可得eUc=hυ-W,根据表达式可知Uc随频率υ的变化呈线性关系,图(3)中斜线的斜率等于普朗克常量h/e。
二、巧用图像中的“面积”解变力问题
“面积”即斜线与横、纵坐标包围的图案所对应的面积,理清“面积”的含义,对解题事半功倍。如例1中图(1)所示的v-t图像中斜线下方速度和时间包围的面积即“位移”,用v-t图像的面积求位移应该是“面积法”学生最熟悉的应用,除此之外,“面积法”还在变力做功中有更精彩的应用。
高中物理受学生所学数学知识的限制,物理公式在使用中通常有所限定,例如在求功公式W=FScosα中,只适用恒力做功的情况,如遇求变力做功的题目用公式法求解就会受到局限性。这种情况下就可以用图像中的“面积”巧破这个局限性,在学习的过程中关键还是要理解“面积”代表的含义才能举一反三。
例4:一根大小质地均匀的长链条,长为L,质量为m,现用手摁住保持如图(4)所示的状态,有一部分悬垂于桌子下面,放手后这个链条开始下滑,求重力在链条全部离开桌面的过程中所做的功?
常规的思路,一般可以根据重力做功等于重力势能的改变量的等效法求解,而在求解的过程中将会涉及到零势能面的选取,链条的等效质量求解,重心位置的考量以及重心位置到零势能面的距离等等的判断,这些关系只要有一点儿疏忽没理清楚就会出错。这时候如果他们具备举一反三应的素质,用图像法求解变力做功的方法则可以有效解决这个问题。
通过以上例题分析可以看出,一次函数不仅在概念、实验等习题中出现,甚至是高考考察的重点,因此在物理学习过程中挖掘一次函数图象的物理功能,进一步加强数学方法在物理学中的应用,常常会使一些抽象的概念变得简单易懂,常常会化解一些求解物理问题中遇到的难题,提高学生学习物理的兴趣与效率。
【参考文献】
四、何雨昊.函数图像法在中学物理中的应用[J].科技教育,2018(1)
五、赵娟.高中物理方法“图像法”中图像斜率的应用[J].科学大众·科学教育,2011(6)
六、吴敏芳.例谈“面积”概念在高中物理中的应用[J].现代物理知识,2003(5)
论文作者:郑铃锋
论文发表刊物:《成长读本》2018年10月总第35期
论文发表时间:2018/10/18
标签:图像论文; 函数论文; 面积论文; 物理论文; 做功论文; 高中物理论文; 公式论文; 《成长读本》2018年10月总第35期论文;