高考物理考點(diǎn)自測:圖象問題
來源:學(xué)而思培優(yōu) 2014-04-18 23:31:19
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在歷年的高考中,圖象問題總會出現(xiàn),而且占有相當(dāng)?shù)谋壤诮虒W(xué)大綱和高考的考試說明中也有明確的要求。有的直接給出圖象,要求依據(jù)圖象分析判斷物理過程,也有的需要作出圖象才能解答。
1.物理圖象分類
整個高中教材中有很多種不同類型的圖象,按圖形可分為以下幾類
(1)直線型:如勻速直線運(yùn)動的位移與時間圖象(s-t圖)、勻變速直線運(yùn)動的速度與時間圖象(v-t圖)、恒定電路中的電壓與電流圖象(U-I圖)等。
(2)正弦曲線型:如振動的x-t圖、波動的y-x圖、交流電的e-t圖等。
�。�3)其他型:如共振曲線A-f圖、分子力與分子間距離的f-r圖、電源的輸出功率與外電阻的P-R圖、機(jī)械功率一定時,牽引力與速度的F-v圖等。
2.中學(xué)物理中重要的圖象
(1)運(yùn)動學(xué)中的s-t圖象、v-t圖象、振動圖象、波動圖象等。
(2)電學(xué)中的電流圖象、電壓圖象、電場線分布圖、磁感線分布圖、等勢線分布圖等。
(3)實(shí)驗(yàn)中的圖象:如驗(yàn)證牛頓第二定律要用到a-F圖、a-1/m圖,用"伏安法"測電阻時要畫I-U圖,測電源電動勢和內(nèi)電阻時要畫U-I圖,用單擺測重力加速度時要畫的T2-L圖等。
(4)在各類習(xí)題中出現(xiàn)的圖象:如力學(xué)中的F-t圖,電學(xué)中的P-R圖,電磁感應(yīng)中的φ-t圖、E-t圖。
3.對圖象意義的理解
�。�1)首先應(yīng)明確所給的圖象是什么圖象,即認(rèn)清圖象中橫軸、縱軸所代表的物理量及它們間的"函數(shù)關(guān)系",特別是對那些圖形相似、容易混淆的圖象,更要注意區(qū)分。例如振動圖象與波動圖象,運(yùn)動學(xué)中的s-t圖象、v-t圖象等。
�。�2)要清楚地理解圖象中的"點(diǎn)"、"線"、"斜率"、"截距"、"面積"的物理意義。
�、冱c(diǎn):圖線上的每一個點(diǎn)對應(yīng)研究對象的一個狀態(tài),要特別注意"起點(diǎn)"、"終點(diǎn)"、"交點(diǎn)"、"拐點(diǎn)",它們往往對應(yīng)著一個特殊狀態(tài)。
�、诰:表示研究對象的變化過程和規(guī)律。如v-t圖象中的圖線若為傾斜直線,則表示物體做的是勻變速直線運(yùn)動。
�、坌甭剩罕硎緳M、縱坐標(biāo)上兩物理量的相對變化率。常有一個重要的物理量與之對應(yīng),用于求解定量計(jì)算中所對應(yīng)的物理量的大小以及定性分析變化的快慢。如s-t圖線的斜率表示速度的大小,v-t圖線的斜率表示加速度的大小,U-I圖線的斜率表示電阻的大小等。其次,變化率還要注意平均變化率與瞬時變化率的區(qū)別,例如:圖中直線PQ的斜率表示速度在t0時刻的變化率,而直線OP的斜率表示速度在0-t0時間內(nèi)的平均變化率。
�、芙鼐啵罕硎緳M、縱坐標(biāo)兩物理量在"邊界"條件下的大小,由此往往能得到一個很有意義的物理量,如圖所示為測量電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)圖象,其縱截距等于電源電動勢、當(dāng)縱軸起點(diǎn)為零時,橫截距等于短路電流,圖線斜率的絕對值則等于電源內(nèi)阻。
⑤面積:圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積常與某一表示過程的物理量相對應(yīng)。如v-t圖線與縱橫軸包圍的"面積" 大小表示位移的大小。如圖所示的F-t圖象中的"面積"大小表示沖量大小,F(xiàn)-s圖象中的"面積"大小表功的多少。
4.畫圖象:一般先根據(jù)物理規(guī)律、公式定量給出所要畫的兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系式(如果不能得出具體函數(shù)式,則可以分析變化率的物理意義,利用物理規(guī)律得到該變化率的變化,從而定性把握圖線的特征),再根據(jù)實(shí)際物理情景確定圖線"拐點(diǎn)"作出圖象;在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時,則應(yīng)該嚴(yán)格按照描點(diǎn)法的要求進(jìn)行作圖。
5.用圖象:在一些復(fù)雜的物理過程中,如果用代數(shù)法相當(dāng)煩瑣甚至無法討論,可采用圖象法來處理可能方便。
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