函数图像法在中学物理中的应用

函数图像法在中学物理中的应用

代丽华

新疆乌鲁木齐市第十一中学 830002

摘要：函数图像法是以一种形象和直观的办法，来描绘物理规律，从而更好地解决物理问题的方式。本文通过对函数图像法的概念及优势进行分析，并提出了函数图像法在中学物理中的应用意义以及方法，希望能对当前中学物理教学带来一定的帮助。

关键词：函数图像法 中学物理 应用

前言：在物理学科中，由于函数图像能够直观的反映出某种物理规律和物理现象的方式，因此，这些年在中考命题中被广泛的运用，通过分析函数图像解决物理实际问题的考题数量也在增加，并且这方面的知识点覆盖面越来越广泛，这就需要我们通过科学合理的掌握运用物理函数图像的方式来分析和解决相应的问题。

一、函数图像法的概念及其优点

物理规律可以通过文字的方式进行描述，也可以通过数学函数式进行表达，并且还可以结合图像进行相应的描述，结合图形的方式，能够有效的展现出物理概念和规律，解决物理问题，这种方式称之为图像法。物理图像的类型多种多样，比如说受力分析图、模型图、函数图像、过程分析图等，其中函数图像的出现是由于人们进行函数的研究，渴望得到一种快捷，并且方便的分析方式，因此，函数图像最大的作用是让人能够看到函数的变化规律，并且引发人们的思考。物理函数图像就像一种非常直观的语言方式，它能将抽象的概念具体化，动态的方式变得更加清晰，并且能够有效地反映出语言所不能表达的内涵。通过函数图像法的分析可知，通过函数图像分析物理问题，直观迅速，还能避免复杂的运算方式，也是处理物理问题的一种重要解决办法，通过加强物理函数图像的学习，能够培养学生良好的学习习惯和逻辑思维能力，提高学生解决物理问题的效率，并且能够直观的反映出解题的过程，使得物理问题更加的简单明了，更为重要的是它通过将物理学科数学学科有机的结合在一起，从而提高学生的综合实力。

二、函数图像法在中学物理中的应用意义

（一）简化解题过程

函数图像解析法不但解题思路较为清晰，而且能够形象直观的反应解题过程，使得解题过程简化，相比较其他的解题方式更加灵活巧妙。比如在进行匀速直线运动的计算时，对于平均速度和中间位置的速度之间的大小关系，通过图像法的解题方式，让学生一目了然。

2. 帮助学生理解抽象的物理概念

比如在针对密度是物质的特性，这一概念的讲授时，学生对于这一概念的理解相对抽象，为了有效的突破这一难点，教师可以将物质质量和体积之间的关系图呈现出来，比如实验所测量具有不同体积的铝块的质量分别标志在直角坐标系上，纵坐标代表质量，横坐标代表体积，画出的直线就非常的直观。那么学生对于这一概念的理解就是非常的清晰。

2. 掌握变化规律

通过图像法的方式可以有效地描述物理过程的解题方式，可以描述出动态的特点，帮助学生更好的理解物理反应的特点，比如在进行机械波研究时，可以通过波形图的变化来判断波传播方向，通过运用波形图形的方式，学生理解起来相对轻松，并且直观，有效提高学生学习物理知识的效率和质量^[1]。

（四）简化数据处理方法

对于物理学习，始终离不开物理实验的研究，在进行物理实验的应用过程当中，可以应用图像法进行数据处理，这个过程不但能够直观和界面的反应特点，还可减少误差，分析误差产生的原因等。比如，在测量电源电动势与内阻之间的实验，通过结合实验所呈现的数据画出电压电流图像，根据欧姆定律进行图像表示，U=E-Ir，可知U是I的一次函数，这个图线应是一条直线。由于实验误差的反应，根据实验测量出来的点不可能会落在同一直线上，因此我们可以用一条直线进行，是属于直线两次点子其数目大致相等^[2]。

（五）是科学探究的基本方法

函数图像法在进行研究性学习过程中，渠道非常重要的作用，通过运用图像的方式，有效的确定物理量之间的关系。比如在进行研究“一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系"实验中，通过数据采集器收集到的数据，能够结合图形计算器进行计算，集器收集到的数据输送到图形计算器，输出P-V图线，得到的是一条曲线，输出P-I/V 图线，然后根据数据反应的最终结果进行图像绘制，通过对图形的拟合，可以发现，曲线与直线和反比例函数之间能够有效的吻合，从而得出一定质量的气体，在温度不变的情况下，其体积和压强之间是呈反比的关系。

总之，通过运用函数图像法的方式进行解题的方式，能够有效的启迪学生的创新意识，创新能力，培养学生全面发展，从而提高学生的综合能力，锻炼学生严谨求实的学习态度^[3]。

三、函数图像法在中学物理中的应用方法

（一）把握图像物理意义，解决物理问题

通过运用函数图像法的方式，能够帮助学生括号解决物理问题，首先，教师在进行教学过程当中，可以将物理相关的概念定义进行教学头像画的方式的教学过程，在潜移默化的环境下让学生深入的理解知识概念^[3]。

（二）教学中把物理图像化

教师在进行教学分析过程当中，真正做到讲全讲清，讲透图像物理意义的要领，不拖泥带水，一个物理图像中隐含的所有物理信息，要进行全面的分析，让学生对整个物理意义有一个全面的理解，再进行一个图像讲解过程当中，能真正做到举一反三，将图像和以前是所学的物理知识联合在一起，让学生能够将以往所学的知识联系在一起，并且对图像有一个纵向不把握^[4]。

（三）注重平时训练

学生在平时的训练过程当中，教师也要引导学生将有关图形的项目联合在一起进行训练，用一些图像法能够一目了然的反应和解析难理解的题目，从而达到训练学生的目的，让学生深刻的体会到图像解析法的实用性，让学生在内心深处渴望用图像来解决物理问题。

结语

总而言之，物理函数图是以解析几何的方式为基础，借助数和形的几何方式，将函数的关系和集合图形之间的关系真实的反映出来，真正表达出两个物理量之间的依存关系，通过这种直观形象的方式，表达出各种物理现象和物理规律。

参考文献

[1] 陈林,桑芝芳. GeoGebra软件在中学物理教学中的应用探析——以一道动态平衡试题为例[J]. 中国教育技术装备, 2020, No.487(13):38-39.

[2] 李艳春. 图像法在高中物理教学中的应用[J]. 新教育(海南), 2020(7):34-35.

[3] 郭文静. 数形结合思想在高中数学解题中的应用探析[J]. 中学生数理化:自主招生, 2020(1):13-13.