巧用圖像法 妙解物理題

李 康

(蘇州工業園區金雞湖學校，江蘇 蘇州 215000)

在初中物理競賽與中考中,很多問題不止一種解法,有的甚至一題多解,然而,列方程、討論函數關系式等常規的數學方法有時顯得過于復雜、繁瑣.物理圖像以直角坐標系為基礎,借助兩個相關物理量之間的依賴關系,能夠直觀、形象地表達各類現象的物理過程和規律.因此,巧用圖像法也是分析處理初中物理難題的有效途徑.本文從運動學中的s-t和v-t圖像、電學中的U-I圖像以及“因題繪圖”3個角度,借助典型案例進行剖析.

1 s-t和v-t圖像在運動學中的巧用

例1.(上海市第27屆初中物理競賽初賽)甲、乙兩人在長為50m的泳池內,進行游泳訓練.甲的游泳速度大小始終為1.2m/s,乙的游泳速度大小始終為0.9m/s,兩人同時從泳池的同一端出發,共游了25min,不考慮兩人在泳池內的轉向時間,甲從身后追上乙的次數為

(A) 2次. (B) 4次.

(C) 6次. (D) 8次.

常規解析： 甲游泳的距離s甲=v甲t=1.2 m/s×25×60 s=1800 m,乙游泳的距離s乙=v乙t=0.9 m/s×25×60 s=1350 m,則25min甲游了36個單程,乙游了27個單程.甲游8個單程即乙游6個單程時,他們完成一個循環,共4.5個循環.

一個循環中,甲前4個單程回到原地,乙恰在對岸,在此過程中甲就沒有出現在乙后面過,更別說追上了;甲后4個單程和乙后3個單程當中,雖然開始有2次甲在乙后面,但甲追上乙時是面對面的,不算從后面追上,只有最后一次才是從后面追上的,故4.5個循環中共計4次,正確選項(B).

圖像法： 一個循環的s-t圖像如圖1所示(實線表示甲學生,虛線表示乙學生).由圖可知一個循環中共相……