图象法在高中物理实验中的应用

陈淑娴

摘 要：在高中物理实验中常用图象法处理实验数据，它能直观地、准确地、方便地得出实验结论，从而揭示物理本质和规律，它也是研究物理实验必不可少的一种方法，在历年高考试卷中经常出现运用图象法处理实验数据的实验题。

关键词：实验数据；图线；斜率；图象

在做物理实验时，仅仅记下一些物理量的大小和实验现象是不够的，还需要将测得的数据进行归纳整理，由表及里，去粗取精，运用数学工具，总结出物理规律。在高中物理实验中常用图象法处理实验数据，它能帮助我们直观地、准确地、方便地得出实验结论，从而揭示物理本质和规律，它也是研究物理实验必不可少的一种方法，在历年高考试卷中经常出现运用图象法处理实验数据的实验题。下面我结合平时的教学实践谈几点关于图象法在处理物理实验数据中的应用。

一、从打点计时器打出的纸带求出加速度

例1.在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻的计数点间的时间间隔为0.1s。

二、实验探究加速度与力、质量的关系

例2.在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图A所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出。

①当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。

②一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度.采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_______的图象。

③甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图B中的直线Ⅰ，乙同学画出的a—F图象为下图B中的直线Ⅱ，直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，说明甲乙同学实验分别存在问题是 ；

。

值得注意的是，这里不是直接采用T—L图象而是采用T2—L图象。一般的说，如果两物理量的关系不是一次函数关系，要转化为一次函数关系，因为直线型图象更直观、更簡单、更便于把握。

以上用实例论述了图象法在中学物理实验中的诸多应用，当然图象法在高中物理实验中的应用远不止这些。

我们在强调应用图象法解决实验中的问题时，并非削弱其他方法的应用。在解决问题的过程中应提倡其他方法和图象法的有机结合，这是因为它们都可以用来描述物理变化的规律，各种形式之间是可以相互补充、相互转化的。总之，图象法是解决物理实验问题的一种重要手段。

编辑 郭晓云