本章复习与测试获奖说课稿

巧用图像 简单有效

西工大启迪中学 王杨

物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系。因此, 图像在中学物理中应用广泛，是分析物理问题的有效手段之一。结合图象，学生也能够较容易地理解物理过程，发现物理规律，找到解决问题的捷径，解决繁杂问题。

高考考纲明确指出，必要时考生能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。

除常规应用外，图像在很多地方有比公式应用更为明显的优势。下面以三个例子简要说明。

在测定电源的电动势和内阻的实验中，有多种方法可以测定，根据所选实验器材的不同可分为伏安法，伏阻法和安阻法，每种实验原理中均要使用电表，由于电表的内阻不可忽略造成了系统误差，不可避免。但是在误差的定性判断上很多学生存在疑惑。如果应用图像说明将非常简明。

如伏安法测量电源的电动势和内阻，由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir得U=E-Ir，其倾斜程度表示内阻大小，其纵轴截距表示电动势。根据电流表相对于电压表的位置分为内接法（甲图）和外接法（乙图）如图所示。

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R

V

S

甲

A

V

S

乙

A

内接法中，由于电压表分流造成误差。U真=U测，I真=I测+IV，所以△I=IV=U/RV，与电压成正比，作图如右。当U=0时，△I=0，所以横轴截距重合，当U增大时，△I逐渐增大且均匀增大，如图所示，其斜率增大，则r测＜

r真，图像纵轴截距表示电动势，则E测＜E真。

同理，外接法中，由于电流表分压造成误差。I真=I测，U真=U测+UA，所以△U=UA=IRA，与电流成正比，作图如右。当I =0时，△U =0，所以纵轴截距重合，当I增大时，△U逐渐增大且均匀增大，如图所示，其斜率减小，则r测﹥

r真，图像纵

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轴截距表示电动势，则E测=E真。

如此，依据图像和简单的电路分析可以很容易得出测量的误差情况，比将电表的内阻等效为电源的内阻更容易让学生理解，也可由此类比，让学生自行分析伏阻法和安阻法的误差。

又如例题：如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是（

）

A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间往复运动

B．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上

C．从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动

D．从t=3T/8时刻释放电子，电子最终一定从左极板的小孔离开电场

因为电子释放的初始时刻不同，所处的电压环境也不同，导致电子受力和运动发生变化的时刻也不同。可采用公式分析，但因涉及受力、加速度和时间等多个变化因素，公式计算非常

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麻烦，且学生容易混淆以至于不愿意思考下去。采用作图的方法就要简单很多，就以0时刻释放为例，经分析作v-t图像如下左图。

由图可知，电子速度方向始终不变，故不可能作往返运动，而应该是一直向右运动直到打在右极板上。若电子从t=T/4时刻释放电子，由上图可知，电子先加速，但加速时间只到T/2，之后的加速度、加速时间与0时刻释放的相同，所以只需将横纵坐标轴平移，使坐标原点在原（T/4，v/2）处即可，如下右图。由图很容易判断电子的运动情况。

图像在某些无法用公式解决的运动问题中往往能起到意想不到的效果。如例题一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，如图所示。已知AB和AC的长度

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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，比较它们到达水平面所用的时间：

A.p小球先到

B.q小球先到

C.两小球同时到

D.无法确定

小球在斜面AB上做匀加速直线运动，可以用公式表示，但不知道加速度具体值，对于曲面AC，小球做变加速运动，无法用公式表示，因此也不能比较运动时间。但是转换一下思路，经过分析如图做出两小球的v-t图像，因为总路程相等，即面积相等，很容易能判断出来q小球的运动时间短。

可见，在很多物理问题中如果巧用图像，能是问题变得简单清晰，易于求解。

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