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1、高三图象问题专题复习2014年8月21日整理一、图象本质与特点物理规律用数学表达出来后,实质是一个函数关系式,如果这个函数式仅有两个变量,就可用图象来描述物理规律.这样就将代数关系转变为几何关系,而几何关系往往具有直观、形象、简明的特点.因此,由图象处理物理问题可达到化难为易,化繁为简的目的.若将不同的研究对象的运动规律或同一研究对象不同阶段的运动规律在同一坐标上的图象作出来,那么图象可比较的特点就彰显出来.因此,图象可以处理对象多、过程复杂的一些问题.更有一些用文字或公式很难表达清楚地物理规律、物理过程,也可以用图象直观、简明地表达出来.利用图象法解题,
2、思路清晰,过程简捷.应用图象研究物理问题,有利于培养学生数形结合,形象思维,灵活处理物理问题的能力,也是高考中体现能力的命题点.二、图象的来源与相应试题特点图象来源之一是根据函数得到.根据控制变量法,任何物理公式都可以看成函数,即所有物理公式都可以用图象表示.由于学生数学能力和物理学科本身的特点,中学常见的图线是直线的,即一次函数,但中学物理中有很多公式的相关物理量并不是线性关系,所以需要进行加工处理,具体方法是借助换元法,将公式中某部分整体当成新的变量,从而将非一次函数变成了一次函数,将函数图象由曲线变化成了直线,借助这种方法一切中学物理公式就都可以用直
3、线图象表示了,从而图象考查的范围也就更广了,并且这种处理方法和应用这些加工处理过后得到图线的过程更能考查学生的应变能力、迁移能力,以及创新能力.相应试题特点是直接根据图象找出函数关系,结合相关物理公式求解问题.高中物理图象很多,现将高中物理课本中出现的和其他常用的物理图象归纳如下表：力学电磁学光、原子核实验位移——时间速度——时间力——时间力——位移振动图象共振图象波动图象弹簧的弹力图象电压——电流路端电压——电流电压——时间电流——时间电场力――检验电荷电容器电量――两极板电压感应电流――时间磁感应强度――时间磁通量－时间衰变图象平均结合能图象光电效应图
4、象弹簧弹力图象伏安特性曲线端电压—电流图象来源之二是通过传感器获得,此类图线通常是曲线,常以探究性题型或实验题呈现,主要反映运动过程某物理量随时空的变化,或者某元件的某些特性,比如用压力传感器反映某过程物体的受力特点,用位移传感器反映物体的运动特点,用传感器探究热敏(光敏、磁敏)电阻的变化规律等等.相应试题特点是根据传感器获得的图象,探索物理规律,得出实验结论,通常会从图线宏观变化规律和微观某状态的物理量两方面考查.图象来源之三是将一图转化成另一种图象,多图象相结合.常见有振动与波动图结合,由F-t图得到a-t图再进一步得到v-t图,由Φ-t图或B-t图得
5、到E-t图,交流电中U与I的转化,还有一些是根据已知规律探究未知规律(06北京实验P-U图)等等.相应试题特点是一题多图,有显性(图象题目给)和隐性(图象自己画)之分,需要一定的理解能力,推理能力和综合分析能力.三、处理图象问题要点处理图象问题的关键是搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系,全面系统地看懂图象中的“轴”、“线”、“点”、“斜率”、“面积”、“截距”等所表示的物理意义.在运用图象法求解物理问题时,还需要具有将物理现象转化为图象问题的能力.运用图象解答物理问题包括运用题目给定的图象解答物理问题及独立根据题设去作图、运用图象解答物理问题两个
6、方面.(1)运用题目给定的图象解答物理问题两个方面.①看清坐标轴所表示的物理量,明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系.②看图线本身,识别两个相关量的变化趋势,从而分析具体的物理过程.③看交点,分清两相关量的变化范围及给出的相关条件.明确图线与坐标的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义.(2)在看懂以上三个方面后,进一步弄清“图象与公式”、“图象与图象”、“图象与运动”之间的联系与变通,以便对有关的物理问题作出准确的判断.建议以v-t图为重点,明白下述各方面问题,在此基础上进行类比或迁移！vt/s图甲例(2009年山东
7、卷)．某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是()答案：B图乙【提示】速度——时间图象特点：在v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动,加速度恒定,受力恒定.①因速度是矢量,故速度——时间图象上只能表示物体运动的两个方向,t轴上方代表的“正方向”,t轴下方代表的是“负方向”,所以“速度——时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况,如果做曲线运动,则画不出物体的“位移——时间”图象；②“速度——时间”图象没有时间t的“负轴”,因时间没有负值,画图要注意这一点；③“速度——时间”图象
8、上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度,斜率的大小表示加速度的大小
