物理七大提分策略 策略五 圖象在分析物理問(wèn)題中的應(yīng)用

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1、策略五圖象在分析物理問(wèn)題中的應(yīng)用第二篇 七大提分策略圖象是研究和分析物理問(wèn)題的重要方法.圖象能直觀和定量反映出相關(guān)物理量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和數(shù)量變化關(guān)系.圖象法是根據(jù)題意把抽象復(fù)雜的物理過(guò)程有針對(duì)性地表示成物理圖象，運(yùn)用圖象直觀、形象、簡(jiǎn)明的特點(diǎn)，來(lái)分析解決物理問(wèn)題，從而達(dá)到化難為易、化繁為簡(jiǎn)的目的.高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量的圖象問(wèn)題，運(yùn)用圖象解題是一種重要的解題方法.在運(yùn)用圖象解題的過(guò)程中，如果能分析有關(guān)圖象所表達(dá)的物理意義，抓住圖象的斜率、截距、交點(diǎn)、面積、臨界點(diǎn)等幾個(gè)要點(diǎn)，常常就可以方便、簡(jiǎn)明、快捷地解題.學(xué)生要有意識(shí)地應(yīng)用圖象法來(lái)分析處理問(wèn)題，提高應(yīng)用圖象解題的能力.1.把握?qǐng)D象斜率的物理意義

2、把握?qǐng)D象斜率的物理意義在vt圖象中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，在xt圖象中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，在UI圖象中斜率表示電學(xué)元件的電阻，不同的物理圖象斜率的物理意義不同.2.抓住截距的隱含條件抓住截距的隱含條件圖象中圖線與縱、橫軸的截距是另一個(gè)值得關(guān)注的地方，常常是題目中的隱含條件.例例1如圖1所示，在測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出UI圖象，由圖象得出電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)電阻r_ .答案解析圖11.51.23.挖掘交點(diǎn)的潛在含義挖掘交點(diǎn)的潛在含義一般物理圖象的交點(diǎn)都有潛在的物理含義，解題中往往又是一個(gè)重要的條件，需要我們多加關(guān)注.如：兩個(gè)物體的位移圖象的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體

3、“相遇”.答案例例2A、B兩汽車站相距60 km，從A站每隔10 min向B站開出一輛汽車，行駛速度為60 km/h.(1)如果在A站第一輛汽車開出時(shí)，B站也有一輛汽車以同樣大小的速度開往A站，問(wèn)B站汽車在行駛途中能遇到幾輛從A站開出的汽車？答案答案見解析解析解析解析依題意在同一坐標(biāo)系中作出分別從A、B站由不同時(shí)刻開出的汽車做勻速運(yùn)動(dòng)的xt圖象，如圖所示.從圖中可一目了然地看出：當(dāng)B站汽車與A站第一輛汽車同時(shí)相向開出時(shí)，B站汽車的xt圖線CD與A站汽車的xt圖線有6個(gè)交點(diǎn)(不包括在t軸上的交點(diǎn))，這表明B站汽車在途中(不包括在站上)能遇到6輛從A站開出的汽車.(2)如果B站汽車與A站另一輛汽車

4、同時(shí)開出，要使B站汽車在途中遇到從A站開出的車數(shù)最多，那么B站汽車至少應(yīng)在A站第一輛車開出多長(zhǎng)時(shí)間后出發(fā)(即應(yīng)與A站第幾輛車同時(shí)開出)？最多在途中能遇到幾輛車？答案答案見解析答案解析解析解析要使B站汽車在途中遇到的車最多，它至少應(yīng)在A站第一輛車開出50 min后出發(fā)，即應(yīng)與A站第6輛車同時(shí)開出，此時(shí)對(duì)應(yīng)B站汽車的xt圖線MN與A站汽車的xt圖線共有11個(gè)交點(diǎn)(不包括t軸上的交點(diǎn))，所以B站汽車在途中(不包括在站上)最多能遇到11輛從A站開出的車.(3)如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開出，那么B站汽車在行駛途中又最多能遇到幾輛車？答案答案見解析答案解析解析解析如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開出，則B

5、站汽車的xt圖線(如圖中的直線PQ)與A站汽車的xt圖線最多可有12個(gè)交點(diǎn)，所以B站汽車在途中最多能遇到12輛車.4.明確面積的物理意義明確面積的物理意義利用圖象的面積所代表的物理意義解題，往往帶有一定的綜合性，常和斜率的物理意義結(jié)合起來(lái)，其中vt圖象中圖線與t軸所圍的面積代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移是最基本也是運(yùn)用得最多的.例例3在光滑的水平面上有一靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的水平恒力乙推這一物體.當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為32 J.則在整個(gè)過(guò)程中，恒力甲做功等于多少？恒力乙做功等于多少？答案解析答案答案8 J24

6、 J解析解析這是一道較好的力學(xué)綜合題，涉及運(yùn)動(dòng)、力、功能關(guān)系的問(wèn)題.粗看物理情景并不復(fù)雜，但題意直接給的條件不多，只能深挖題中隱含的條件.圖甲表達(dá)出了整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、圖象等多個(gè)角度解出，應(yīng)用圖象方法，簡(jiǎn)單、直觀.作出速度時(shí)間圖象(如圖乙所示)，位移為速度圖線與時(shí)間軸所夾的面積，依題意，總位移為零，即OAE的面積與EBC面積相等，由幾何知識(shí)可知ADC的面積與ADB面積相等，故OAB的面積與DCB面積相等(如圖丙所示).解得：v22v15.尋找圖中的臨界條件尋找圖中的臨界條件物理問(wèn)題常涉及到許多臨界狀態(tài)，其臨界條件常反映在圖中，尋找圖中的臨界條件，可以使物理情景變得清晰.

7、例例4從地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A，相隔t時(shí)間后又以初速度v0從地面上豎直上拋另一物體B，要使A、B能在空中相遇，則t應(yīng)滿足什么條件？答案解析解析解析在同一坐標(biāo)系中作兩物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的xt圖象，如圖.要使A、B在空中相遇，必須使兩者相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移相等，即要求A、B圖線必須相交，據(jù)此可從圖中很快看出：物體B最早拋出時(shí)的臨界情形是物體B落地時(shí)恰好與A相遇；6.把握?qǐng)D象的物理意義把握?qǐng)D象的物理意義例例5如圖2所示，一寬40 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一邊長(zhǎng)為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v20 cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行.取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t0，規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是圖2答案解析解析解析可將切割磁感線的導(dǎo)體等效為電源按閉合電路來(lái)考慮，也可以直接用法拉第電磁感應(yīng)定律按閉合電路來(lái)考慮.當(dāng)導(dǎo)線框部分進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有恒定的感應(yīng)電流，當(dāng)整體全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流，當(dāng)導(dǎo)線框部分離開磁場(chǎng)時(shí)，又能產(chǎn)生相反方向的恒定感應(yīng)電流，所以應(yīng)選C.