高考物理图像问题分析与研究.doc

高考物理图像问题分析与研究 图象问题 【物理问题中图像的作用】 1．直接根据图像给出函数间的关系求解问题 2．根据题设条件做出图像，探索物理规律 3．根据实验数据做出图像，得出实验结论 【运用图像解答物理问题的重要步骤】 处理图象问题的关键是搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系，全面系统地看懂图象中的“轴”、 “线”、“点”、“斜率”、“面积”、“截距”等所表示的物理意义。在运用图象法求解物理问题时，还需要具有将物理现象转化为图象问题的能力。运用图象解答物理问题包括运用题目给定的图象解答物理问题及独立根据题设去作图、运用图象解答物理问题两个方面。 1．运用题目给定的图象解答物理问题两个方面。 ① 看清坐标轴所表示的物理量，明确因变量（纵轴表示的量）与自变量（横轴表示的量）的制约关系。 ② 看图线本身，识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程。 ③ 看交点，分清两相关量的变化范围及给出的相关条件。明确图线与坐标的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义。 2．在看懂以上三个方面后，进一步弄清“图象与公式”、“图象与图象”、“图象与运动”之间的联系与变通，以便对有关的物理问题作出准确的判断。 【图像的种类】 力学 热学 电学 光、原子核 实验 位移—时间 速度—时间 力—时间 力—位移 振动图象 共振图象 波动图象 分子力图象 分子势能图象 电压—电流 电压—时间 电流—时间 感应电流图象 磁感应强度图象 衰变图象 平均结合能图象 弹簧的弹力图象 伏安特性曲线 路端电压—电流 所有以上的物理图象都形象直观地反映了物理量的变化规律，它们有很多共性或类似的地方。辨析和甄别以上图象，又可将它们分为三个类别，见下表： 表示两物理两间的函数关系 面积有具体的物理意义 斜率有明确的物理意义 弹簧的弹力图象 分子力图象 分子势能图象 振动图象 共振图象 波动图象 衰变图象 电压——时间 磁感应强度图象 平均结合能图象 力——时间 力——位移 电流——时间 电路——时间 感应电流图象 速度——时间 位移—时间 速度—时间 伏安特性曲线 路端电压—电流 【图象问题的认识】 1．要会识别图象： ⑴横轴和纵轴所代表的物理量：明确了两个坐标轴所代表的物理量，则清楚了图象所反映的是哪两个物理量之间的对应关系。有些形状相同的图象，由于坐标轴所代表的物理量不同，它们反映的物理规律就截然不同，如振动图象和波动图象。另外，在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位。历届都有大量考生因不注意这些细小的地方而失分的。比如，波动图象的横纵坐标都表示长度，但单位往往不一样，当判断质点在一定的时间内通过的位移和路程时经常出错，这样的错误太可惜，要杜绝出现。 ⑵图象中图线的特征：注意观察图象中图线的形状是直线、曲线，还是折线等，分析图线所反映两个物理量之间的关系，进而明确图象反映的物理内涵。如金属导体的伏安特性曲线反应了电阻随温度的升高而增大。图线分析时还要注意图线的拐点具有的特定意义，它是两种不同变化情况的交界，即物理量变化的突变点。例如，共振图象的拐点（最高点）表明了共振的条件，这时驱动力的频率与物体的固有频率相同。另外，分子力图象、分子势能图象和平均结合能图象的拐点的物理意义也要清楚。 〖例1〗如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图所示。 现把乙分子从r3处由静止释放，则（） A．乙分子从r3到r1一直加速 B．乙分子从r3到r2加速,从r2到r1减速 C．乙分子从r3到r1过程中,两分子间的分子势能一直增大 D．乙分子从r3到r1过程中,两分子间的分子势能先减小后增加 ⑶截距的物理意义：截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值，该数值具有一定的物理意义。如图为左图情景中拉力F与杆稳定时的速度的关系图，图线在横轴上的截距表示杆所受到的阻力。同样要注意弹簧的弹力图象、伏安特性曲线图象和路端电压——电流图象的截距表示的物理意义。 ⑷斜率的物理意义：物理图象的斜率代表两个物理量增量的比值，其大小往往代表另一物理量值。如s – t 图象的斜率为速度，v – t图象的斜率为加速度、U – I图象的斜率为负载的电阻等。当要比较两物体的速度和加速度时，作图象往往会有“踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫”的感觉。 〖例2〗 如图所示质量相同的木块A、B用轻弹簧相连，静止在光滑水平面上。弹簧处于自然状态。现用水平力F向右推A。则从开始推A到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法中正确的是 （　　 　） A．两物块速度相同时，加速度aA = aB B．两物块速度相同时，加速度aA＞aB C．两物块加速度相同时，速度 vA vB D．两物块加速度相同时，速度vA vB ⑸图象中图线与坐标