物理图象在高考中的应用分析.ppt

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1、物理图象在高考中的应用一、中学物理中常见的图象类型限于中学教学知识水平，在中学物理范围内，常用的函数图象有以下一些类型:正比例函数图象、反比例函数图象、一次函数图象、二次函数图象、正弦余弦函数图象，除了上述几种函数图象外，中学物理还接触了一些函数关系图线，如分子之间作用力与分子间距离的关系图线；闭合电路输出功率与外电阻的关系函数图线；原子核的平均结合能与原子核质量的关系图线等等。例1在、坐标里有一系列曲线，如图13－1所示，它们的坐标代表的物理量分别列于下表，指出表中各量的函数关系各属于哪一种曲线，请用、、、……填在表

2、中“曲线”空白栏里（C为抛物线，E为双曲线一支）。曲线1恒定功率下汽车的牵引力汽车速度2匀速运动的位移时间3光在真空中的速度频率4恒定电压下平行板中的电场板间距离5一定质量的物体的加速度作用力6匀变速直线运动的位移时间7电压一定时用电器的功率用电器电阻二、图象的数学特征及其反映的物理意义物理图象直观地反映了有关的物理量之间的函数关系，而这种关系又体现了某个物理规律，这是我们在制作或分析物理图象时，必须弄清的问题。图象所反映的物理规律，常常是与图象本身的许多数学特征相对应的。如果我们已寻清了这些数学特征与物理意义的联系，

3、那么整个物理规律也就容易掌握了。那么，我们应当注意图象的哪些数学特征呢1、函数的定义域和物理图象的适用范围函数都有一定的定义域和值域，然而，作为反映物理量之间的各种函数关系的定义域和值域，又受到物理规律本身适用范围的限制。这么一来，就使物理图象有它本身特定的适用范围。在闭合电路中，路端电压与干路电流强度的关系图线只有在实验条件下是成立的（如图13-2实线）。若I→0时，失去了实验意义。若I=Im时，电流太大，可能烧坏电源，这也是实验本身所不允许的，故在这两区域附近的图线也只能用虚线表示。2、图象中的斜率图象中的数学特征

4、之一是图象上某一点的斜率，而在物理图象中这个斜率往往都是表征了一个重要的物理量或物理常数。如匀变速直线运动的图线（图13-4）中的斜率表示加速度；在电磁感应中，磁通量与时间的关系图线（图13-5）的斜率表示感应电动势的大小。3、图象中的截距所谓截距，就是指图象与坐标轴的交点到原点的距离，这些截距也往往反映了物理变化过程中的某些特殊情况——物理量的临界值。如图13－2所示，该图线在纵坐标上的截距反映了当电路开路时（I=0）的路端电压值，它恰好等于电源的电动势E，该图线在横坐标上的截距，表示了电路短路时（V=0）的最大电流

5、值，Im=E/r。4．图象的面积在物理图象中，有时图线和坐标轴所围的面积，也具有对应的物理意义。如图13－4所示的速度图线中，物体在一段时间的位移与图中阴影部分的“面积”等值；在图13－7所示的力——位移函数关系图象中，阴影部分有关“面积”分别表示恒力或变力在某段位移所做的功。5．图象中的极值某些曲线图象上，极值坐标具有一定的物理含义。如竖直上抛运动的图线；全电路输出功率与电流关系的图线，输出功率与外电阻变化关系的图线和振动的图线等等，这些图线的极点坐标都反映了一定的极值和产生条件。也可以根据极点左右图象的走向来判断某

6、一物理量随着另一物理量的变化规律。6．图象的交点在应用图象解题时，往往图线会相交。而不同的图象交点的物理意义也不同。如v-t图象的交点表示此时的速度相同（即方向相同，大小相等）；s-t图象的交点表示此时位移相同，即相遇；等等。除了上述归纳的具有一定共性的特征外，某些个别函数图象还有自己独有的某些数学特征，如正弦函数图象中的周期和初相位等等。三、物理图象的运用一、力学中的图象1．位移——时间图象位移—时间图象中，图线反映的是物体的位移随时间的变化规律，从图象中可判断物体作什么运动。图线的斜率代表物体运动的速度大小，纵轴的

7、截距表示时物体的位移，横轴上的截距表示位移为零所需的时间。图线的交点表示两物体相遇。例1图13—10是甲、乙、丙三物体在一条直线上运动的位移随时间变化的图象，试判断它们分别作什么运动？P点表示什么？解：本题切不可将甲看为匀减速直线运动，乙为匀加速直线运动，丙为斜抛运动。根据位移—时间图线的物理意义，可知甲、乙两物体任何时刻，各点的斜率始终不变，故甲、乙两物体均作匀速直线运动。只不过起始位置和运动方向不同而已。丙物体的图线为抛物线，故丙作匀加速直线运动，P点则表示甲、乙、丙三物体在t1时刻相遇。2．速度——时间图象速度—

8、时间图象是描述做直线运动的物体其速度随时间变化的规律，从图象上可判断物体作什么运动，图线的斜率表示加速度的大小，纵轴上的截距代表物体起始时刻的速度，横轴的截距表示速度为零时所需的时间。图线的交点表示速度相等，图线与时间轴所围的“面积”表示物体在对应时间内发生的位移，在时间轴上方的“面积”为正，下方为负，上、下面积的代数和反映的是物