关于物理图像教学的两点体会

物理学中描述物理规律有三种方法：一是文字描述法，二是解析式法，三是图象法。这三种方法各有优缺点，文字描述法便于理解，但不简洁，解析式法较精练、严谨，但不形象、直观，图象法能形象、直观场地描述物理量间的关系，反映物理规律。但高一学生开始学习时，没有识图的技能。面对一个图象，往往不能获取有用的信息。因此在平常的教学中一定要注重物理图象的教学，为今后的物理学习、物理实验打下一个坚实的基础，同时也是提高学生物理素养的需要。下面就物理图象教学中的一些共性的东西谈两点体会：

一．教会学生作图

1．建立坐标系

描绘图线时，一般以横坐标代表自变量，以纵坐标代表因变量，在轴的末端箭头旁注明代表的物理量及单位。例如，要描绘匀变速直线运动的速度图象，即以时间为横坐标，以瞬时速度为纵坐标，在纵坐标与横坐标的末端箭头旁分别标注V/m.s－1（如下图）

2.　根据测量的数据，选取适当的坐标轴的标度。

标度即每格所代表的量，使横轴与纵轴的全长（表示数轴的最大值）接近相等，图线大约分布在以坐标原点为顶点，以横坐标为一条边的400到600角之间，并尽可能使最小分度与测量的准确程度相一致。

当图线不通过坐标原点时，坐标原点可以不从零开始，这样可以使图线分布匀称：例如高中物理课本中测电源电动势和内电阻的实验中，纵轴表示路端电压，横坐标表示电路中的电流，通常纵轴不从0值开始，这样作出的图象更匀称，不影响表达物理规律。

3．描点与連线

依据实验数据用削尖的铅笔在图上描点，用“×”或“?”符号标明。描线应该用直尺或曲线板，描出的线应该是光滑的直线或曲线。因为测量值有一定的误差，图线不通过全部点是正常现象，连线时应尽量使图线通过或接近数据点，个别严重偏离的点应舍弃，连线的原则是尽量使所描点均匀地分布在图线两侧。

二．教会学生识图。

看清物理图象，并从图象中获取有用信息是学生学习中的难点，因此在图象教学中要培养学生形成特定的思维习惯，形成一定的识图方法，从而保证读图中不出错，本人认为应注意以下几点：

1．首先看清两个坐标轴表示什么物理量，单位是什么。学生初学时，经常看不清坐标轴表示的物理量，常把s-t图象当作v-t图象，把a-t图象看成v-t图象等，一但出现这样的错误，后面的所有环节都出错，故应反复强调识图时，先看坐标轴。平时可加强这方面的训练。

2．看图线的形状。

高中物理中遇到的图线一般为两种， 一是直线、二是曲线。如图线是直线，说明纵轴表示物理量随横轴表示的物理量是均匀变化的；如图线是曲线，说明纵轴表示物理量随横轴表示的物理量是不均匀变化的。图线的形状反映了物理规律。

3．看图线上的点表示的物理意义。

4．看图线与坐标轴的截距表示的物理意义。

5．看图线的斜率

若图线是直线，其斜率是不变的，但不同的图线其斜率表达的物理意义是不一样的，例如，位移时间关系图线的斜率等于物体的速率，斜率的正负可以表示速度的方向，而速度时间关系图线，其斜率表示加速度。速度图线是曲线，其斜率是变化的，其所表达的物理量也是变化的，例如下图为加速度不断减小的变加速运动的速度时间关系图线。从图中可以看出其斜率不断减小，说明其加速度不断减小，但不是所有图线的斜率都能表示某个物理量，例如小灯泡的伏安特性曲线，如下图。

曲线上某点A的切线的斜率不能表示电阻的倒数，因为电阻的定义是R=U/I，而不是R=ΔU/ΔI，故灯泡在A状态时，其电阻等于OA直线的斜率的倒数。

6．看图线与坐标轴所包围的面积，图(1)，例如速度时间关系图线中，如下面阴影区域的面积值，等于物体时间t内运动的位移。图(2)中的阴影区域面积表示恒力F在时间t内的冲量值。

物理图象教学非常重要，可以培养学生的思维能力，发展学生的思法维品质，同时图象也是一个重要的科学研究方法，以上所述为图象教学中一些共性的东西，具体学习中还要具体情况具体对待。