在高考中如何學(xué)會(huì)用物理圖像解題

一、高考對(duì)物理圖像的能力要求

應(yīng)用圖像能形象地表達(dá)物理規(guī)律、能直觀地描述物理過程、能明確地表示各物理量間的關(guān)系。在新的考綱中，要求能根據(jù)物理問題的實(shí)際情況和所給條件，恰當(dāng)運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像等形式和方法進(jìn)行分析、表達(dá)。能夠從所給的圖像通過分析找出其所表示的物理內(nèi)容，用于分析和解決物理問題。

二、物理規(guī)律在圖像中的直接體現(xiàn)類型

【例1】 電阻R1、R2交流電源按照圖1所示方式連接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上開關(guān)后S后，通過電阻R2的上弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示。則()。

圖1

圖2

A.通過R1的電流的有效值是1.2A

B.R1兩端的電壓有效值是6V

C.通過R2的電流的有效值是1.22A

D.R2兩端的電壓有效值是62V

解析:本題考查交流電有效值知識(shí)，并利用圖像直接給出了所需信息。由圖像可知，電路中電流最大值為0.62A，則有效值為0.6A，R1兩端電壓為6V，R2兩端電壓為12V，所以本題正確答案選B。

三、利用圖像中各物理量之間的關(guān)系間接求出其他物理量類型

【例2】 質(zhì)點(diǎn)所受的力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖3所示，力的方向始終在一直線上。已知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零。在圖3所示的t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中，哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大()。

A.t1B.t2C.t3D.t4

圖3

解析:該題可從不同角度去認(rèn)識(shí)理解，可以從力與加速度和速度關(guān)系的角度去認(rèn)識(shí)，也可以從動(dòng)量與動(dòng)能關(guān)系的角度去認(rèn)識(shí)。(1)從力與加速度和速度的角度分析看，在該題F—t圖像中，從0~t2過程，F(xiàn)的大小雖然有變化，但方向與v的方向始終一致，即a與v的方向也始終一致，因此在該過程中v一直在增大，并在t2時(shí)刻達(dá)到最大，故動(dòng)能也最大。(2)從動(dòng)能與動(dòng)量的角度分析看，解題關(guān)鍵在于能找到Ek與p的關(guān)系，同時(shí)對(duì)圖像熟悉。在該題的F—t圖中，斜線與橫軸所包圍的面積為沖量I=F#8226;t，再由動(dòng)量定理可知物體所受合外力的沖量等于動(dòng)量的變化。由圖可知在t2時(shí)刻動(dòng)量最大，由動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系式(2mEk=p2)可知，在t2時(shí)刻動(dòng)能也達(dá)到最大。故選B。

由以上分析可看出，從力與加速度和速度關(guān)系入手更為直接。

(責(zé)任編輯 黃春香)