图象法在高中物理中的规律及应用

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1、图象法在高中物理中的规律及应用物理学除了用文字表述和公式法来研究物理的概念、定义、定理和定律外，图象法也是一种研究物理的重要方法，原因是图象法对研究物理有其独特的优越性，本文就来谈谈图象法在高中物理中的一些规律及应用。一、图象法的在高中物理中常见类型及规律1、线型此类图象是利用线性函数的特点，或是正比例关系，或是一次函数关系。这种类型是物理学上用得最多也是最重要的一种，它既可以用来进行定性研究，也可以进行定量研究物理量间的关系。凡是用比值法定义的物理量都可以用此类图象的斜率来表示。2、正弦型（或余弦型）此类图象一般用来表示振动图象或波动

2、图象。主要集中在力学部分的简谐运动的图象和波动图象、电学部分的交流电各物理量(如e、i、u等瞬时值)与时间的关系图象和振荡电路中的各物理量（如q、i、E、B等瞬时值）与时间的关系图象。此类图象的特点是具有周期性。3、抛物型此类图象高中阶段最主要是用来研究平抛运动（或类平抛）的轨迹。当然还有其它的，如匀变速直线运动的s-t图象等，但因为其图象为曲线不便定量研究，大多为定性研究两物理量的关系。4、双曲型此类图象用于成反比关系的两个物理量之间。如力一定时，a－m图象；温度一定时，p-v图象；机车功率一定时，Ｆ－V图象等。但此类图象都可以转换成

3、线型，故此类较少用。此外还有其它一些类型如方型、锯齿型等，这些一般只在特定的环境下使用，这里就不一一介绍了。二、图象法的优越性1、利用图象描述物理过程更直观从物理图象可以更直观地观察出物理过程的动态特征，清晰地表达物理过程，正确地反映物理规律。92、利用图象解题可以使解题过程简化，思路更清晰，比解析法更巧妙、更灵活。在有些情况下运用解析法可能无能为力，用图象法可能使你豁然开朗。例１：一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC。已知AB和AC的长度相同。两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它

4、们到达水平面所用的时间pqABCA.p小球先到B.q小球先到C.两小球同时到D.无法确定vtopqvtqtp解析：可以利用v-t图象(这里的v是速率，曲线下的面积表示路程s)定性地进行比较。在同一个v-t图象中做出p、q的速率图线，显然开始时q的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上。为使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），显然q用的时间较少。此题用图象法就非常直观、简洁，若采用公式法就非常麻烦了。3、利用图象分析、解决问题，可以培养学生的空间想象能力和形象思维能力。4、利用图象分析物理实验运用图

5、象处理物理实验数据和研究两个物理量之间关系是物理实验中常用的一种方法，这是因为它除了具有简明、直观、便于比较和减少偶然误差的特点外，还可以用图象求第三个相关物理量、运用图象求出的相关物理量误差也比较小。三、图象法本身的几何规律及在高中物理中的相关应用1、利用图象上坐标点因为图象是自变量与因变量所对应坐标构成的一系列点连接而成的，只要知道其中一个变量，就可以求另一个变量。因此物理中常常利用图象中的点来求解物理问题，特别是“起点”、“终点”、“交点”、“极值点”、“拐点”9，它们往往对应一个特殊状态，因为这些点具有特殊的物理意义。如图象与纵

6、轴或横轴的交点：从数学的角度看，这些点取值容易，且计算方便；从物理角度看，这些点具有鲜明的物理意义。如在闭合电路的路端电压U和总电流I的U-I图象中：图象与纵轴的交点表示电源的电动势,与横轴的交点表示短路电流。例2：如图所示，A，B两条直线是在A，B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别是和的物体实验得出的两个加速度a与力F的关系图线，由图分析可知（）A．B．两地重力加速度C．D．两地重力加速度解析：对图象中直线在两轴上的截距的物理意义进行分析，便可获得解题突破。直线在纵轴上截距的物理意义是物理做自由落体运动时物体运动的加速度，即重力加速度

7、g，故可以判定gＡ=gＢ。直线在横轴上的截距的物理意义是竖直向上的拉力Ｆ刚好等于物体的重力，则有mＡgＡ

8、，在此时刻A、B速度相等，此前，VA>VB，A靠近B，此后，VA