高中物理图像问题解题方法探析

近年来,随着高中新课程改革的全面深入,在高中物理教学中对学生能力的要求越来越高.培养学生的分析问题、解决问题的能力是教学工作的中心环节.图像是一种特殊的语言工具,能够巧妙地将数和形结合在一起,恰当表达物理过程和规律.在高考试题中,图像问题一直是考试热点题型,也是高考的难点.在高考试题中,以图像问题为载体,既考查了学生对基本概念、基本规律的理解,又考查了学生分析问题、解决问题的能力.笔者通过多年的教学实践和研究,归纳、总结出一些解决物理图像问题的方法和策略,下面通过例题进行说明.

例题1（2010江苏高考T5）.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示.下列说法正确的是：

（A）O点的电势最低（B）x2点的电势最高

（C）x1和-x1两点的电势相等（D）x1和x3两点的电势相等【答案】C

【解析】首先,要明确坐标轴的物理意义.

该题描述的是电场强度E随x变化规律.

其次,是要弄清选项所讨论的内容与图像所给出的哪些信息有关.

电势的高低与电场的方向有关,电势差与图像的面积有关.

该题A和B两个答案讨论的是电势的高低,我们知道沿着电场线的方向是电势降落最快的方向.所以沿x轴对称分布的电场,由题图可得其电场线以O点为中心指向正、负方向,沿电场线电势降落（最快）,所以O点电势最高,A错误,B错误；C和D两个答案实际是通过电势差来比较两点间的电势,根据U等于Ed,电场强度是变量,可用E-x图象面积表示,所以C正确；两点电场强度大小相等,电势不相等,D错误.

例题2（2009江苏高考T8）.空间某一静电场的电势ψ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、

C点电场强度在x方向上的分量分别是EBX、ECX,下列说法中正确的有：

（A）EBX的大小大于ECX的大小（B）EBX的方向沿轴正x方向

（C）电荷在O点受到的电场力在x向上的分量最大

（D）负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功

【答案】：AD

【解析】首先,要明确坐标轴的物理意义.

该题描述的是电势ψ在x轴上分布规律.

其次,是要弄清选项所讨论的内容与图像所给出的哪些信息有关.

图像的斜率表示场强的大小,可见EBX>ECX,A项正确.同理可知O点场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C项错误；沿着场强的方向,电势逐渐降低,在O点左侧,EBX的方向沿x轴负方向,在O点右侧,ECX的方向沿x轴正方向,所以B项错误,根据公式W等于qU可知.D项正确.

例题3（2010高三模拟）如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨道BC组成,小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象.（小球在轨道连接处无机械能损失,g等于10m/s2）求：

综上所述,通过相关实例的分析,我们会发现对于物理图像问题的分析和解答,只要正确地理解图像变量的物理意义,弄清选项所讨论的内容与图像所给出的哪些信息有关,根据物理规律找出变量间的函数关系式,明确各物理量间的联系,巧妙地利用图像中的截距、斜率、面积,就能有效解决物理图像问题.