圖象在物理中的應(yīng)用

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1、圖象在物理中的應(yīng)用　　有句話“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”廣為流傳，說明“數(shù)理化”非常重要?！　〉缃裎锢韰s被認(rèn)為是一門比較難學(xué)的學(xué)科，愿意學(xué)物理的學(xué)生不多，學(xué)好物理的學(xué)生更不多，主要原因是，學(xué)生不能很好的把物理知識同其他學(xué)科知識整合起來解決物理問題?！　∥锢韺W(xué)中常用數(shù)學(xué)知識表示物理概念、描述物理規(guī)律。例如應(yīng)用數(shù)學(xué)中的比值關(guān)系描述物體的運動速度（v=Δx/Δt）、物體的加速度（a=Δv/Δt）、電場強度（E=F/Q）等；應(yīng)用數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)圖象方法描繪出位移―時間圖象（表示物體的運動快慢）、速度―時間圖象（表示物體運動快慢的變化）等；應(yīng)用數(shù)學(xué)中的幾何方法表示光的直

2、線傳播、波的反射、波的折射，電場和磁場的分布與強弱等。數(shù)學(xué)知識往往比較抽象，學(xué)生使用過程中常常出錯。　　物理學(xué)中常用信息技術(shù)知識把抽象問題具體化（多普勒效應(yīng)、光現(xiàn)象、電磁現(xiàn)象等）、把微觀現(xiàn)象宏觀化（擴散現(xiàn)象、布朗運動、原子模型、核反應(yīng)等），可以把看不見、摸不著的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為喜聞樂見的圖象，學(xué)生容易接受，并且記得快。5　　當(dāng)今社會，由于科技的發(fā)展，學(xué)生使用電腦的機會越來越多，電腦水平也越來越高，教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)過的幾何畫板、flash、powerpoint、excel等知識，做出物理學(xué)中所需要的各種圖象、分析物理現(xiàn)象、尋找物理規(guī)律；可以讓學(xué)生把生活中常見的一

3、些現(xiàn)象（聲光電磁現(xiàn)象、追及問題、體育運動、娛樂活動、交通安全）、故事（如龜兔賽跑）等，用圖象快速準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來，加深對知識的理解和掌握?！　D象在物理學(xué)中應(yīng)用十分廣泛，是一種常用的研究問題的方法?！　∫驗閳D象：（1）能形象地表達(dá)物理規(guī)律；（2）能直觀地描述物理過程；（3）能鮮明地表示物理量之間的依賴關(guān)系。所以學(xué)會作圖，特別是用信息技術(shù)知識作圖，無論是對初中生，還是對高中生學(xué)習(xí)物理都會有幫助?！　≡趯W(xué)習(xí)《勻變速直線運動的研究》這一章內(nèi)容時，“圖象”的作用不能小瞧。我們可以根據(jù)圖象判斷物體的運動速度（v0）、任意時刻的速度（v）、物體的運動性質(zhì)（物體運動快慢是否變

4、化、加速度a是否變化）、運動的時間、一段時間內(nèi)物體運動的位移x、兩物體是否相遇等。　　下面以一些圖象問題作為例子略作說明?！　　纠?】在節(jié)假日期間，你可能到公園或者游樂場所玩過蹦床，如圖是你某次蹦床跳起后的v-t圖象。已知t1-0=t2-t1，結(jié)合你的體會和經(jīng)歷回答下列問題：　　　　（1）你所做的運動時勻變速直線運動嗎？　?。?）你跳起時的速度有多大？　?。?）你能從圖象中知道在哪段時間內(nèi)是　　上升，哪段時間內(nèi)是下降嗎？　?。?）從圖象中可以看出，是選上升過程的速度　　方向為正方向，還是選下降過程的速度方向為正方向？5　　【分析】（1）由v-t圖象可知，　　圖

5、線與時間軸的夾角不變（a不變），所以運動是勻變速直線運動?！　。?）由圖線與縱軸的交點可知，跳起時的速度是v0。　?。?）由圖線上速度值的變化可知，0-t1時間段內(nèi)是上升，t1?t2時間段內(nèi)是下降?！　。?）由坐標(biāo)軸上數(shù)值的正負(fù)可知，取上升階段為正方向，下降階段為負(fù)方向?！　⌒〗Y(jié)：用坐標(biāo)軸可以表示簡潔、明了的表示速度矢量（大小和方向）隨時間發(fā)生變化及變化關(guān)系?！　≡诩埳献鲌D，學(xué)生會感覺“圖”比較抽象（不具體、生動），學(xué)生不能把圖與現(xiàn)實生活相聯(lián)系。用信息技術(shù)作圖，可以形象地模擬場景，可以調(diào)動學(xué)生的感官、思維，使學(xué)生更好地分析現(xiàn)象。　　【例2】甲、乙兩物體由同一位

6、置出發(fā)沿一直線運動，v-t圖象如圖所示，下列說法正確的是（）　　　　A、甲做勻速直線運動，乙做勻變速　　直線運動　　B、兩物體兩次相遇時刻是1S末和4S末　　C、乙在前2S內(nèi)做勻加速直線運動，2S后　　做勻減速直線運動　　D、2S后，甲、乙兩物體速度方向相反　　【分析】由v-t5圖象可知，甲物體以2m/s的速度在做勻速直線運動。乙物體在前2S內(nèi)做勻加速直線運動，2S后做勻減速直線運動，運動方向不改變；1S末和4S末甲、乙兩物體速度大小相等；6S末甲、乙兩條圖線與時間軸所圍的面積相等，表示兩物體相遇。所以C答案正確?！　⌒〗Y(jié)：由v-t圖象圖線的形狀可以判斷物體的

7、運動性質(zhì)（勻速、變速）、由圖線與時間軸所圍的面積是否相等可以判斷兩物體是否相遇?！　∮脦缀畏椒ㄅ袛嗪妥C明比較麻煩，而用信息技術(shù)知識模擬情景、讓學(xué)生有如身臨其境，引發(fā)學(xué)生積極思考；用信息技術(shù)知識作圖，可以形象、直觀地去比較圖線與時間軸所圍的面積相同，判斷兩物體的位移相等?！　　纠?】甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度同時經(jīng)過某一個路標(biāo)，以后甲車一直做勻速直線運動，乙車先加速后加速，丙車先減速后加速，它們經(jīng)過下一個路標(biāo)時的速度又相同，則（）　　　　A、甲車先通過下一個路標(biāo)　　B、乙車先通過下一個路標(biāo)　　C、丙車先通過下一個路標(biāo)　　D、三車同時到達(dá)下一個路標(biāo)　　【分析】

8、如圖所示，　　由題意做出v-t圖象：