物理图象专题复习

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1、物理图象专题复习物理图象是形象描述物理过程和物理规律的有力工具，也是解决物理问题的一种手段。近几年的高考中，有关图象的试题年年都有，是考查学生应用数学处理物理问题能力的一个重要方面，因此，有必要在考前对图象问题进行专题复习，使学生加深对高中物理中各种图象的理解，拓宽思路，掌握图象问题的一般解答方法。一、理解各种图象点、线、面、截距和斜率的物理意义1、图像的点线是无数点形成的，理解图像上的点是掌握图像的基础，一般说来，图像上的点表示一个状态。例如，质点运动图像上的点表示物体运动过程中的某一状态；气体图像上的点表示一定质

2、量气体变化过程中的某一状态；U—I图像上的点表示闭合电路的工作状态，交变电流图像上的点表示某一瞬时的感应电动势、电流和电压值，LC振荡电路的图像表示某瞬时电流i、电场强度E、磁感强度B的值。显然已知图像上的一点就可知对应的纵坐标和横坐标的物理量值。2、图像的线图像的线整体反映了物理过程的变化规律，即是两个物理量的对应关系，是“数”与“形”的统一。一般说来，高中物理中有这样的5种图像。（1）常数。如图1所示，有静止物体的s—t图，匀速运动的v—t图，匀变速运动的a—t图，恒力的F—t,F—s图等等。（2）正比例图像，如

3、图2所示，有匀速运动的s—t图，v0=0匀变速直线运动的v—t图，弹力大小与形变的F—x图，m一定时a－F合的图，F合一定时a－1/m图等等。（3）一次函数图像。如图3所示，有v0≠0的匀变速直线运动的v—t图，路端电压与电流U—I图等等。（4）二次函数图像，如图4所示，有匀变速直线运动的s—t图。（5）正（余）弦函数图像。如图5所示，有简谐运动的位移x—t13图，正弘（余弦）交变电流磁通Φ—t、电压uc—t、电流ic—t图，LC振荡电路里电流i—t、电量q—t图等等。3、图像的面积各图像中的“面积”大小均含有一种累

4、积效应。所表示的物理量均为过程量。如，v—t图像，其图像与t轴所围的“面积”表示位移，F—x图像的“面积”表示力F作用一位位移Δx后所做的功，F—t图像的“面积”表示F在Δt时间内所产生的冲量。i—t图像的“面积”表示在Δt时间内，电流通过导体某一横截面的电量。利用图像的面积解题时，往往能省掉繁杂的计算和分析。4、像的截距截距反映的是一些特定状态对应的物理量大小。即两个坐标中当一个坐标值为零时，所对应的另一个坐标的值。例如，初速度不为零的匀变速直线运动的v—t图像，其截跟表示初速度v0；路端电压与电流U—I图像的纵坐

5、标截距表示电源的电动势E，横坐标截距表示短路电流I=E/r。因此，理解了图像截距的物理意义，就能直接读出特定状态的物理量。5、图像的斜率斜率是联系各变量的纽带，它反映一个物理量对另一个物理量的变化率。例如，位移图像的斜率表示质点运动的速度，速度图像的斜率表示质点运动的加速度，电压—电流图像的斜率表示导体的电阻，电磁感应图像的斜率反映感应电动势的大小等等。由于物理图像有直线和曲线两类，所以斜率也有直线斜率和曲线斜率。直线斜率较为直观，是纵坐标随横坐标的变化率。它可以是零或常数，且有正有负。曲线的斜率一般是反映曲线上各点

6、切线的斜率，是随横坐标变化而变化的。应用图像的斜率不仅可以求出某些物理量，而且还可以直观地比较物理量的大小，分析物理量，而且还可以直观地比较物理量的大小，分析物理量大小的变化情况。二、掌握解答两类图像问题的基本方法图像问题虽然题型多种多样，但概括起来不外乎以下两类：131、根据物理图像判断物理过程、状态、物理量之间的关系和求某些物理量这类问题是图像已知，解答时应对图像认真分析，发掘出隐含在图像中的“信息”，通过“读”（两坐标表示的物理量和特殊的点”，“识”（表示物理过程的线）、“求”（某些物理量，如斜率）来讨论解答或

7、列式求解。例1物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别是mA和MB，与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB。用平行于水平面的力F分别拉物体A、B，得到加速度a和拉力F的关系如右图所示。（1）利用图像求出两个物体的质量mA和mB；（2）根据图像计算A、B两物体与水平面之间的动摩擦因数μA和μB的数值。解析：先找函数关系式的通式，再从表达式上看截距及斜率的意义。由牛顿第二定律：F－μmg=ma得a=F/m－μg则斜率为1/m，横轴截距μmg，纵轴截距－μg。则kA=得mA=2kgk8=得m=4kgμmAg=μBm

8、Bg=4得μA=0.2,μB=0.1。例2如图甲所示，是电场中的一条电场线，A、B是该线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如乙图所示，则A、B两点电势的高低和场强大小正确的是A、UA>UBEA>EBB、UA>UBEAEBD、UA