物理圖象能直觀、形象地展現(xiàn)兩個(gè)物理量之間的聯(lián)系,表示相關(guān)的物理內(nèi)容,描述清晰的物理過程,具有明確的物理意義。而縱觀05年高考試題(見表1)有關(guān)圖象題目比重增加,要求相應(yīng)解決能力有所提高,可以預(yù)見此類題目必為今后高考熱點(diǎn),所以學(xué)會處理圖象問題尤為重要,筆者建議可從以下幾個(gè)方面著手培養(yǎng)解決此類問題的能力。
1 會識圖,就是根據(jù)給出的物理圖象,識別橫軸與縱軸所代表的物理量及物理意義,明確圖象描述的是何種物理關(guān)系,獲得圖象的斜率截矩,折點(diǎn)、交叉點(diǎn)、最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的物理意義,從而用圖象解決物理問題。
例1 (05 江蘇 物理)一列簡諧橫波沿x軸傳播。t=0時(shí)的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)B相距1m,A點(diǎn)速度沿y軸正方向;t=0.02s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)正向最大位移處,由此可知( )
A.此波的傳播速度為25m/s
B.此波沿x軸負(fù)方向傳播
C.從t=0時(shí)起,經(jīng)過0.04s,質(zhì)點(diǎn)A沿傳播方向遷移了1m
D.在t=0.04s時(shí),質(zhì)點(diǎn)B處在平衡,速度沿y軸負(fù)方向
解析 A點(diǎn)向上振動可判定波沿x軸負(fù)向傳播,由波動圖象可以看出λ=2m,經(jīng)t=0.02s質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)最大位移處則t=T4,故T=0.08s,所以波速v=λTm/s=20.08m/s=25m/s,A對,波傳播過程中,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移C錯,經(jīng)t=0.04s質(zhì)點(diǎn)B處在平衡位置,速度沿y軸正方向,D錯。
練習(xí)1:(2001年春季高考安徽、北京卷)將物體以一定的初速度豎直上拋,若不計(jì)空氣阻力,從拋出到落回原地的過程中,圖15-2四個(gè)圖線中正確的是( )
簡析 判斷圖線是否正確,需搞清物理量及數(shù)值關(guān)系結(jié)合圖象做出判斷。正確答案為B,C。
2 會析圖
“析圖”是在“識圖”的基礎(chǔ)上,通過對圖象的進(jìn)一步分析,挖掘圖中的有用信息,明確圖像所描繪的物理過程,物理狀態(tài)及物理意義,以揭示問題本質(zhì)和物理規(guī)律。
例1 (05上海·物)右圖中圖線①表示某電池的輸出電壓-電流關(guān)系,圖線②表示其輸出功率-電流關(guān)系。該電池組的內(nèi)阻為。當(dāng)電池組的輸出功率為120W時(shí),電池組的輸出電壓是V。
解析 分析圖象可以得出斜率K=v=50-255=5Ω,截矩b=E=50v,當(dāng)W=120W時(shí)對應(yīng)電流I=4A,所以輸出電壓u=E-Ir=50-4×5v=30v。
同類題目:某兩同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在水平向上,物體受到向右的水平拉力F的作用后運(yùn)動,設(shè)向右為加速度的正方向,如圖(a)現(xiàn)測得物體加速度a與拉力F之間關(guān)系如圖(b)所示,由圖象可知質(zhì)量m=。物體與地面的動摩擦因數(shù)μ=。
簡析 分析題中圖象,得a=0.2F-4①;由牛頓定律得a=F-μmgm ②;由①②,得m=5kg,μ=0.4。
3 會畫圖
“畫圖”就是根據(jù)題目所給條件,正確畫出物理圖象將物理過程、物理圖象間的關(guān)系式或者變化規(guī)律用圖象表示出來。
例1 (05全國Ⅱ19)
19.圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場,虛線間的距離為l,磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于面內(nèi)的梯形線圈,ad與bc間的距離也為l。t=0時(shí)刻,bc邊與磁場區(qū)域邊界重合(如圖)?,F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)I隨時(shí)間t變化的圖線可能是( )
解析 梯形線圈以恒定的速度v穿過磁場的過程中先是bc邊切割磁感線,由右手定則可判定,電流方向?yàn)閍-d-c-b-a。故為負(fù),并且在線圈運(yùn)動過程中其切割磁感線的有效長度越來越長,所以感應(yīng)電動勢也越來大,當(dāng)ad邊進(jìn)入磁場時(shí),由右手定則可判定電流方向?yàn)閍→b→c→d→a,為正,線圈切割磁感線的有效長度仍然是越來越長,故正確答案為B。
同類題目 列車關(guān)閉汽閥進(jìn)站做勻減速運(yùn)動,當(dāng)滑行300m時(shí)速度減小到剎車時(shí)的一半又學(xué)徒了20s到站停了下來,求
⑴列車關(guān)閉汽閥進(jìn)站滑行的總距離
⑵關(guān)閉汽閥進(jìn)列車速度
⑶列車滑行的總時(shí)間
簡析 過A點(diǎn)分別做t軸及V軸平行線,據(jù)三角知識得OD=20s,故OC=40s,又S△ADC:S△OBC=1:4,故S△ADC=400m,而S△ADC=12OB×OC=12v0×40,v0=20m/s。
4 會用圖
用圖,就是利用圖象把抽象過程表示出來,使抽象的物理問題變得形象直觀,使物理情景躍然紙上,從而使解題過程,思維達(dá)到最優(yōu)化。
例1、17.圖中畫出了氫原子4個(gè)能級,并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時(shí),能夠發(fā)生若干種不同頻率的光波。已知金屬鉀的逸出功為2.22eV。在這些光波中,能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有()
A.二種
B.三種
C.四種
D.五種
解析 先畫出氫原子躍遷圖如圖所示共能發(fā)出6種不同頻率的光經(jīng)計(jì)算可得其中從n=4躍遷到n=3能級和從n=3躍遷到n=2能級進(jìn)發(fā)出的光子能量小于2.22 eV不能從鉀表面打出光電子,故選C。
同類題目 老鼠離開洞穴沿直線前進(jìn),它的速度與到洞穴的距離成反比,當(dāng)它行進(jìn)到離洞穴距離為d1的甲處時(shí)速度為V1試求⑴老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處的速度多大?⑵從甲處到乙處要用去多少時(shí)間?
簡析 ⑴依題意有v1d1=v2d2=k,v2=d1d2v。
⑵畫出老鼠運(yùn)動的d-1v的圖象,老鼠從甲處到乙處所用時(shí)間等于圖中畫有斜線的梯形面積,所以t=d1+d22(1v1-1v2),將v2=d1v1d2代入有t=d22-d122d1v1。
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