物理競賽圖象題全析

張北春

近幾年的初中物理競賽中的物理圖象題,突出了對考生應用數學知識解決物理問題的能力的考查。物理圖象類題型雖不復雜,但考生對圖象的認識是分散的、不完整的,需要通過專題教學,使學生的思維上升到相互關聯的、整體的認知水平,才能幫助學生更好地應對這類試題。

一、橫、縱坐標軸

認識圖象時,首先要從橫、縱坐標軸開始,弄清兩條坐標軸各代表什么物理量,了解物理圖象反映的是哪兩個物理量之間的相互變化關系。

例 如圖1所示,這是在不同時刻測量一段(隨溫度發生均勻變化的)鎳鉻合金線的電阻值的R-t測量圖象,與時刻t1相比,時刻t2的溫度較__________(選填“低”或“高”)。

解析 從圖1中圖線的走勢看,隨著時間的延長,合金線的電阻越來越小,又因為導體的電阻隨其溫度的降低而減小,所以時刻t2的溫度比時刻t1的溫度低。

二、斜率

圖象中某一點切線的斜率一般對應著一個新的物理量,例如路程隨時間變化的s-t圖象中的斜率表示物體在該點時的瞬時速度v,寫成一般式為:斜率==新物理量的大小。

例 用圖象可以表示物體的運動規律。圖2甲、乙中表示物體做勻速直線運動的是_________段,表示物體處于靜止狀態的是__________段。

解析 圖2甲中AB段的斜率為一常數(速度v),故AB段表示物體做勻速直線運動;BC段平行于時間橫軸,也就是說物體運動的路程不隨時間發生變化,故表示物體處于靜止狀態;圖2乙中DE段的斜率為另一常數(加速度a),故DE段表示物體做勻加速直線運動;EF段平行于時間橫軸,物體的速度大小不隨時間發生變化,故表示物體做勻速直線運動。……