一次函数图像在高中物理中的应用
物理图像功能在高中物理实践教学中的应用研究
物理图像功能在高中物理实践教学中的应用研究作者：徐宁来源：《文理导航》2013年第08期物理图像能直观、形象地反映物理公式、定理以及物理规律，在高中物理习题解答、物理知识识记方面具有独特优势。
一、物理图像功能在高中物理实践教学中的意义高中物理是一门具有公理化逻辑体系的学科，对学生的抽象思维能力要求相对较高，因此在教学过程中合理运用物理图像功能会使物理教学变得直观形象并能显现出物理过程的动态变化，将物理知识的抽象性变成具体的物理情境。
物理图像能从整体上反映了2个或者3个物理量间的定量以及定性的关系，从而强化学生物理图像意识，提升学生数理融合能力，有助于拓展学生分析和解决物理问题的思路。
这包括高中生完成物理相关实验，解决物理习题，理解物理规律，掌握解决物理问题的技能。
因此，物理图像功能在高中物理实践教学中的应用具有重要意义。
二、高中物理教学中物理图像的应用研究作为一门具有公理化逻辑体系的学科，物理枯燥的公式、定理以及文字表述，是很难有效调动学生学习的积极性。
学生在学习物理过程中都会出现知识点理解上的困难，而物理图像恰能将抽象知识具体化，相比文字、图像以及物理公式，能更加生动直观地体现物理过程。
高中物理实践教学中，物理图像功能运用的方式类型包括演绎推理、归纳推理以及灵活解答习题功能。
1.物理图像的演绎推理功能物理图像演绎功能主要内容是从一般结论推理出个别结论，从已经学过的物理定理、公式或者概念法则出发，利用相关的条件和范围，进行仔细分析，推理出新的物理规律或者结论。
演绎推理主要是在数学推导方式的应用条件下，得出分析推理结论，包括定量分析推理以及定性的分析推理。
高中物理教学中物理图像的演绎推理功能主要体现在通过相应的物理过程，将物理知识以及规律以最为直观的形式进行呈现。
例如某省高考2010年物理考卷中有一道题，要求在试卷中的电路图里，将规格一样的灯泡Ll、L2与活动的变阻器R、铁芯电线圈M均保持串联形式，在完成开关的闭合之后，对变阻器进行调整，保持Ll、L2的发光亮度，确定通过灯泡的电流I在断开开关的情况下，在某一时刻保持开关的闭合，在固定时段内前后的时间，准确得出流过Ll、L2的电流Il、I2。
高中物理必修一图像专题
高中物理必修一·图像专题【一次函数y=kx+b 】坐标轴：x 轴表示时间，y 轴表示位移，位移-时间图像（重点掌握） x 轴表示时间，y 轴表示速度，速度-时间图像（重点掌握） x 轴表示时间，y 轴表示加速度，加速度-时间图像物理意义：（直线表示随时间均匀变化，绝不是运动轨迹）反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律（直接读出任意时刻的位置坐标） 反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律（直接读出任意时刻的速度） 反映了物体做直线运动的加速度随时间变化的规律（直接读出任意时刻的加速度） 倾斜程度(斜率k =∆y ∆x=tanθ)：（有正有负，矢量中只表示方向，不表示大小。
）瞬时速度(物体位置变化快慢或物体运动快慢)加速度(物体速度变化快慢)加速度的变化率（物体加速度变化快慢）截距b ：表示物体t=0时的位移或位置坐标(初始坐标x 0=x 3) 表示物体t=0时的速度(初速度v 0=v 3)表示物体t=0时的加速度（初始加速度a 0=a 3）图像①：表示质点向正方向做匀速直线运动（运动方向即速度方向，速度始终大于零） 表示质点做匀加速直线运动（加速度大于零，速度也大于零，符号相同） 表示质点做加速度增大的直线运动(速度可能变大，可能变小)图像②：表示质点静止（位置不变）表示质点做匀速直线运动（速度不变）表示质点做匀变速直线运动（加速度不变）图像③：表示质点向负方向做匀速直线运动，t 0到t 3在正半轴上运动，t 3时位移减小到零（回到坐标原点），而后继续向负方向做匀速直线运动，在负半轴上运动表示质点做匀减速直线运动，t 3时速度减小到零（加速度小于零，速度大于零，符号相反），运动到正半轴原点最远的地方，而后做反向的匀加速直线运动（加速度小于零，速度小于零，符号相同）表示质点做加速度减小的直线运动，加速度减小到零用时为t 3，而后质点做加速度增大的直线运动(速度可能变大，可能变小)OxtX 2 X 3X 1t 1t 2t 3④⑤①②③⑥OVtv 2 v 3v 1t 1t 2t 3④⑤①②③⑥Oata 2 a 3a 1t 1 t 2 t 3④⑤①②③⑥交点④：表示两物体该时刻t=t2位移相同（矢量：大小和方向），即相遇表示两物体该时刻t=t2速度相同（矢量：大小和方向）表示两物体该时刻t=t2加速度相同（矢量：大小和方向）面积⑤S=xy：（x轴上方为正，x轴下方为负，只表示方向，直线运动中可以进行加减运算）没有实际物理意义0到t1时间内，质点运动的位移0到t1时间内，质点速度的变化量【二次函数y=ax2+bx+c】坐标轴、截距、交点、面积与一次函数情况相同。
浅谈高中物理电学实验中图像与函数表达式的结合运用
浅谈高中物理电学实验中图像与函数表达式的结合运用摘要：在高三物理教学过程中，电学实验是整个高三教学的重要知识点，也是高考的热点。
在高考的电学实验中，利用函数图像结合物理规律，从实验的基本原理出发，运用数学知识写出两个变量之间的函数关系式，求解物理量是常见的题型。
本文通过对高中物理电学实验中图像与函数表达式的结合运用进行分析。
关键词：高中物理；电学实验；函数图像；函数表达式；结合运用；浅谈引言：在整个高三物理的教学中，电学实验占了举足轻重的地位，而且电学实验也是高三物理教学的难点和重点。
在电学实验中，主要有三个实验“伏安法测电阻”、“测电源的电动势和内阻”、“描元件的伏安特性曲线”，经常利用函数图像求解物理量。
它需要学生从实验的基本原理出发，运用数学知识写出两个变量之间的函数关系式，求解物理量。
通过函数图像结合物理规律解决实验问题，是电学实验中的一种重要方法。
1.从实验的基本原理出发，结合函数图像求解物理量在电学实验中，主要有三个实验“伏安法测电阻”、“测电源的电动势和内阻”、“描元件的伏安特性曲线”，经常利用函数图像求解物理量。
学生在解题的过程中，一定要从实验的基本原理出发，找到实验中的两个变量，运用数学知识写出两个变量之间的函数表达式，再结合图像利用截距和斜率等求解物理量。
要做好电学实验中的图像问题，首先要正确的认识基本图像，要知道各种图像中截距、斜率等所代表的物理意义。
比如：用“伏安法测定值电阻”中，定值电阻的伏安特性曲线，图像的斜率代表电阻的倒数。
在“测电源的电动势和内阻”的实验中，只要涉及到计算，基本上利用一次函数图像求解。
学生要熟记课本上的实验原理，电源的路端电压U=E-Ir，电源的U-I图像是一条倾斜的直线，纵截距代表电源的电动势、斜率的绝对值代表电源的内阻r。
对于创新设计性实验，要根据实验的特点，替换原理中路端电压U或电流I，写出两个变量之间的一次函数，如果两个变量不是一次函数，要使用换元法，利用变量的倒数、根号、平方等、写成一次函数求解。
浅谈数学方法在高中物理力学学习中的应用
浅谈数学方法在高中物理力学学习中的应用发布时间：2021-11-24T01:45:31.115Z 来源：《教学与研究》2021年19期作者：侯清汝[导读] 随着新课程改革的深入，学科之间的贯穿不断加强，数学与物理的整合也日益紧密。
可以说，物理模型抽取其侯清汝山西师范大学实验中学摘要：随着新课程改革的深入，学科之间的贯穿不断加强，数学与物理的整合也日益紧密。
可以说，物理模型抽取其概念就变成了数学，而数学如果赋予其物理概念、规律就变成了物理。
高中物理力学知识与数学知识之间存在着一定的相通性，我们在学习物理力学知识以及解题过程中科学合理地运用数学方法，能够加深对物理概念和现象的理解，把握物理知识点之间的联系，将抽象的知识具体化，复杂的问题简单化，攻克物理学习中的难关。
因此，研究高中物理力学学习中数学方法的应用策略对高中生的物理学习有着重要的现实意义。
关键字：高中物理；力学知识；数学方法引言力学是对物质机械运动规律进行研究的学科，高中物理力学知识的学习主要是对天然力或人工力进行学习，物体的各种物理量都会在时间的推移下出现变化，这些变化可以通过数学思想或方法来表达和阐述。
数学方法是力学知识学习过程中用来解决物理问题的一种重要方法，是物理学习的基础。
一方面，它能够用简洁的数学语言来描述物理现象和规律；另一方面，它为物理问题的解决提供数量分析及计算的方法。
在高中物理学习过程中使用频率较高的数学方法包括极限法、微元法、函数法、图像法等［1］。
一、极限法在高中物理力学中的应用在物理学习过程中，许多物理公式或者物理规律的推导过程都运用了极限法。
利用极限法来解决物理学习过程中遇到的困难能够将复杂的过程简单化，更容易得出结论［2］。
比如在瞬时速度概念的推导过程中，如果当时间逐渐减小至无限接近于零或位移逐渐减小至无限接近于一个点，此时得到的速度就是某个时刻的速度或者某个位置的速度，我们把这个速度称为瞬时速度。
同样，在解答倾角变化的斜面类型物理题时，可以通过极限方法用竖直面或者水平面代替题目的斜面来解答问题。
一次函数的知识点
一次函数的知识点数学中，一次函数是指形如 y = kx + b 的函数，其中 k 和 b 均为常数。
当 k 不等于零时，一次函数呈现出线性关系，即直线图像。
因此，一次函数也称为线性函数。
一次函数是初中数学和高中数学中最基本的内容之一，本文将介绍一些有关一次函数的知识点。
一、一次函数的基本形式一次函数的基本形式为 y = kx + b，其中 k 表示斜率，b 表示截距。
当 x 从 0 开始增加时，y 的变化率为 k，即 y 的变化量与 x 的变化量之比为 k。
当 x = 0 时，y 的值为 b，即 y 轴截距。
二、一次函数的图像一次函数的图像是一条直线，它可以用各种方法来绘制。
其中最简单的方法是使用 y 轴截距 b 和斜率 k。
首先，在坐标系中绘制y 轴和 x 轴，然后将点 (0, b) 标记在 y 轴上。
接下来，使用斜率 k 确定直线的倾斜程度，并用这个斜率来绘制直线。
在绘制直线之前，我们还需要找到一条直线上的另一个点。
最常用的方法是使用该直线与另一条坐标轴的交点。
当斜率为正时，可以在 x 轴上选择一个较小的正数，然后根据斜率 k 和 (0, b) 来计算出直线上的第二个点。
当斜率为负时，可以在 x 轴上选择一个负数，然后按相同的方法计算第二个点。
确定了直线上的两个点之后，我们就可以在它们之间画出直线了。
三、斜率和截距的关系斜率和截距是一次函数的两个核心概念。
它们之间的关系是 y= kx + b 的基础。
直观上来说，截距代表了一条直线与 y 轴的交点，斜率代表了这条直线的倾斜程度。
斜率越大，这条直线就越陡峭。
斜率为 0 时，直线呈现出水平，斜率为正时，直线向右倾斜，斜率为负时则向左倾斜。
当斜率为 1 时，直线与 x 轴夹角的正切值一定为 1，也就是说它与 x 轴交成 45 度角。
当斜率为 -1 时同理。
四、斜率的计算方法斜率 k 的计算公式为 k = (y2 - y1) / (x2 - x1)，其中 (x1, y1) 和(x2, y2) 是直线上的两个点。
巧用一次函数解高中物理题
巧用一次函数解高中物理题目前，高考全国卷物理科要考核的能力包括：应用数学处理物理问题的能力。
具体的是能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。
其中一次函数是最简单，考的频率最多的函数，2018年普通高等学校招生全国统一考试2卷理科综合第23题就考到了相关知识。
例1：某同学用图（1）所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。
跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置砝码。
缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。
某次实验所得数据在下表中给出，其中的值从图（2）中弹簧秤的示数读出。
回答下列问题（1） =__________N（2）在图（3）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线；（3）f与m、木块质量M、木板和木块之间的滑动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式f=__________，f-m图线（直线）的斜率的表达式k=____________;（4）取g=9.80 m/，由绘出的f-m图线求得（保留2位有效数字）第一空读数简单，注意估读就可以了，2.75N；第二空描点连线看似简单，稍有不慎画的不准确就会给第四小题埋下“祸根”，所以考试时建议先用铅笔画，确定之后再用黑色签字表描黑，描点连线如图(4)。
关键是第三空，要先观察图(c)的特点，然后根据实验原理列出物理量之间的关系式，f=μ（M+m）g，然后根据图(3)纵横坐标的物理量，再结合一次函数的表达式y=kx+b，变成一次函数形式f=μmg+μMg,对比得到斜率k=μg，由图像的k=4.0所以μ=0.40，当然描点连线时有误差，所以会造成μ的值有些出入。
通过这道高考题的分析，笔者认为要解决与一次函数相关的题型，掌握以下方法基本就能解决问题：1、根据具体问题列出物理量之间的关系式；2、结合图像变换成一次函数表达式；3、找图像的斜率和截距，对比物理表达式，求出相应物理量。
浅谈高考物理电学实验中图像与函数表达式的结合运用
○ 理化生教学与研究
浅谈高考物理电学实验中图像与函数 表达式的结合运用
黄辉健
摘 要：电学实验是高考必考点，也是考查学生分析物理现象、解决问题的重要 途 径。 结 合 电 学 实 验 试 题，探 究 学 生 运 用 图 像分析方法 ，与函数表达式等来处理电学问题，提高学生解题能力。
关 键 词 ：高 中 物 图２
图 ４ 图 ５
在测定定值电阻 Ｒ０，电源电动势 Ｅ 与内电阻ｒ 时，我 们 可 以根据电路结构图，以及对应的Ｕ Ｉ直线图像来求解以下 问题：图 线 甲 与 图 线 乙 分 别 代 表 哪 个 电 表 数 据；定 值 电 阻 Ｒ０、电源电动势 Ｅ 和内电阻ｒ 的 值；图 线 甲 与 乙 的 交 点 物 理 意义。根据题意，对于 由 线 性 元 件 构 成 的 电 路 实 验，其 电 阻 的Ｕ Ｉ 图像、电源Ｕ Ｉ 图像均为直线，可以根据斜率、截距 来作答。对于两图线的交点，表示该电 阻 直 接 接 到 电 源 的 实 际 状 态 。 如 果 进 行 变 式 处 理 ，如 下 图 ６、７ 所 示 。
可见，对于电学 实 验 题，在 求 解 时，要 耐 心 观 察 电 路 图， 分析电路的结构及 特 点，并 结 合 物 理 计 算 公 式，把 题 变 换 为 数学函数，通过数学 函 数 性 质 的 分 析，独 辟 蹊 径 来 求 解 相 关 物理问题。 二 、梳 理 图 像 变 式 ，拓 展 活 学 活 用
数学在高中物理中的应用-2019年文档
数学在高中物理中的应用1.高中物理中主要用到的数学思想1.1函数思想。
函数思想，是指用函数的概念和性质去分析问题、转化问题和解决问题[1]。
在解决物理问题时，运用函数思想，构建出量与量之间的函数关系。
在高中物理中一次函数的应用很多。
一次函数在高中物理中的应用有匀变速直线运动速度与时间的关系，匀速直线运动位移与时间关系，测量电源电动势实验中电压与电流的关系，部分电路中电压与电流的关系等。
我们在平时的教学中要培养学生的函数思想，特别是构建一次函数的思想，有时候还要将二次函数转化为一次函数，利用一次函数的截距和斜率，求解物理问题。
1.2数形结合思想。
数形结合的思想，就是把物体的空间形式和数量关系结合起来进行考察，通过数与形之间的对应和转化来解决问题的思想。
其本质就是把抽象的数学语言和图形有机结合起来，把抽象思维与形象思维结合起来。
一方面，可以以形助数，从形入手，通过对图形的观察处理，实现抽象概念与具体形象的联系与转化，化抽象为直观，化难为易；另一方面，以数解形，可以由数入手，将有些涉及图形的问题转化为数量关系来研究，对图形作精细的分析，从而使人们对直观图形有更精确、理性的理解[2]。
高考中对图像的考察也是一个重点，我们在平时的教学与学习中，经常会遇到利用解析法很难计算，或者遇到难以入手的题目时，有时候画一个合适的图像，我们发现问题突然简单化了。
所以图像问题可以帮助我们解决物理问题，也可以给我们解决问题带来启发，可见加强学生数形结合能力的培养很有必要。
1.3分类讨论思想。
分类讨论思想就是指在解决一个问题时，不能用同一方法去解决，而需要一个标准将问题划分成几个能用不同形式去解决的小问题，将这些小问题逐个加以解决，从而使问题得到解决，这就是分类讨论思想[3]。
分类讨论的思想在高中物理中应用很多，比如，在讨论斜面上物体在受到沿斜面向上的外力作用处于静止状态时，因为摩擦力的方向不定，就要用到分类讨论的思想等等。
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一次函数图像在高中物理中的应用
摘要】中学物理中的概念、规律其物理量之间的关系大都具有一次函数的特征，而一次函数也是学生比较最熟悉的函数,因此本文将以公式、实验、高考题为线索
探寻一次函数图像在高中物理学习中的作用。
【关键词】一次函数图像图像法高中物理
中学物理中的概念、规律的公式描述，就是以数学知识为基础，通过赋予数
学变量X、Y以不同的物理意义，将各物理量间的关系运用图像法形象直观的反
映出来，简洁明了，符合中学生的认知特点。
因此在解题过程中，若能与数学图
形相结合，再转化成相应的物理图象，则可大大降低解题难度。
图象法也是历年
高考的热点，因而在教学中要有意识的提升学生的识图、作图能力。
基于图象法在高中物理学习中的广泛应用，教师在教学中要意识的灌输图像
法在高中物理的重要地位，以期引起学生的重视。
s-t图像、v-t图像是高中物理
一入门最先接触到的图像，应用也最广泛，下面笔者就以教学实例浅谈一次函数
图像在物理学习中的应用。
一、物理图像中“斜率”的意义
例3就是近年的高考物理题。
由爱因斯坦光电效应方程有EK=hυ-W，又任何一种金属的
逸出功W一定，联立EK=eUc，可得eUc=hυ-W，根据表达式可知Uc随频率υ的变化呈线性
关系，图（3）中斜线的斜率等于普朗克常量ｈ/e。
二、巧用图像中的“面积”解变力问题
“面积”即斜线与横、纵坐标包围的图案所对应的面积，理清“面积”的含义，对解题事半功倍。
如例1中图（1）所示的v-t图像中斜线下方速度和时间包围的面积即“位移”，用v-t图
像的面积求位移应该是“面积法”学生最熟悉的应用，除此之外，“面积法”还在变力做功中有
更精彩的应用。
高中物理受学生所学数学知识的限制，物理公式在使用中通常有所限定，例如在求功公
式W=FScosα中，只适用恒力做功的情况，如遇求变力做功的题目用公式法求解就会受到局
限性。
这种情况下就可以用图像中的“面积”巧破这个局限性，在学习的过程中关键还是要理
解“面积”代表的含义才能举一反三。
例4：一根大小质地均匀的长链条，长为L，质量为m，现用手摁住保持如图（4）所示
的状态，有一部分悬垂于桌子下面，放手后这个链条开始下滑，求重力在链条全部离开桌面
的过程中所做的功？
常规的思路，一般可以根据重力做功等于重力势能的改变量的等效法求解，而在求解的
过程中将会涉及到零势能面的选取，链条的等效质量求解，重心位置的考量以及重心位置到
零势能面的距离等等的判断，这些关系只要有一点儿疏忽没理清楚就会出错。
这时候如果他
们具备举一反三应的素质，用图像法求解变力做功的方法则可以有效解决这个问题。
通过以上例题分析可以看出，一次函数不仅在概念、实验等习题中出现，甚至是高考考
察的重点，因此在物理学习过程中挖掘一次函数图象的物理功能，进一步加强数学方法在物
理学中的应用，常常会使一些抽象的概念变得简单易懂，常常会化解一些求解物理问题中遇
到的难题，提高学生学习物理的兴趣与效率。
【参考文献】
四、何雨昊.函数图像法在中学物理中的应用[J].科技教育，2018（1）
五、赵娟.高中物理方法“图像法”中图像斜率的应用[J].科学大众·科学教育，2011（6）
六、吴敏芳.例谈“面积”概念在高中物理中的应用[J].现代物理知识，2003（5）。