专题14 图象问题.doc

专 题 十 四 图象问题 【考纲要求】 因为应用图象能形象地表达物理规律、能直观地描述物理过程、能明确地表示各物理量间的关系。在新的考纲中，要求能根据物理问题的实际情况和所给条件，恰当运用几何图形、函数图象等形式和方法进行分析、表达。能够从所给的图象通过分析找出其所表示的物理内容，用于分析和解决物理问题。近年高考图象出现的频率较高，尤其在选择题、填空题、实验题中。有关图象试题的设计意图明显由“注重对状态的分析”转化为“注重对过程的理解和处理”。 【重点知识梳理】 1、在中学物理中涉及到的重要的图象有以下一些： （1）运动学中的s-t图、v-t图、振动图象x-t图以及波动图象y-x图等。 （2）电学中的电场线分布图、磁感线分布图、等势面分布图、交流电图象、电磁振荡i-t图等。 （3）实验中的图象：如探究加速度与物体质量、物体受力时的关系时要用到a-F图象、a-图象；用“伏安法 ”测电阻时要画I-U图象；测电源电动势和内电阻时要画U-I图；用单摆测重力加速度时要画的图等。 （4）在各类习题中出现的图象：如力学中的F-t图、电磁振荡中的q-t图、电学中的P-R图、电磁感应中的Φ-t图、E-t图等 图象意义的理解 （1）首先应明确所给的图象是什么图象，即认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的“函数关系”，特别是对那些图形相似、容易混淆的图象更要注意区分。对定量的图象，物理量单 位也要注意，并注意坐标原点是否从零开始。 （2）要清楚的理解图象中的“点 ”、“线 ”、“斜率 ”、“截距”、“面积”的物理意义。 （3）在作图的时候,注意选取适当的坐标物理量,能化曲为直,使图象更直观。 【分类典型例题】 一、物理规律在图象中的直接体现类型。 在高中物理教材中有许多知识点涉及到图象,如速度时间图象，振动图象，波动图象，分子间作用力图象，伏安特性曲线图象，电压时间图象，电流时间图象等，这些图象在高考中均有所体现。这种方式考查图象知识是高考中常用的一种方法。 ［例1］（07北京）电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10，R2=20。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.2A D、R2两端的电压有效值是6V ［解析］：本题考查交流电有效值知识，并利用图象直接给出了所需信息。由图象可知，电路中电流最大值为0.6A，则有效值为0.6A，R1两端电压为6V，R2两端电压为12V，所以本题选B。 【变式训练1】（96上海）物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是下图中的（ ） 二、利用图象中各物理量之间的关系间接求出其他物理量类型。 这种类型一是要知道所求物理量与图象所反映物理量的关系，二是还要能从图象中读出所反映物理量的变化规律。 ［例2］（02全国）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t＝0时质点的速度为零。在图3所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大 A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 ［解析］：该题可从不同角度去认识理解，可以从力与加速度和速度关系的角度去认识，也可以从动量与动能关系的角度去认识。 ①从力与加速度和速度的角度分析看，在该题F－t图象中，从0－t2过程，F的大小虽然有变化，但方向与v的方向始终一致，即a与v的方向也始终一致，因此在该过程中v一直在增大，并在t2时刻达到最大，故动能也最大。 ②从动能与动量的角度分析看，解题关键在于能找到EK与P的关系，同时对图象熟悉。在该题的F—t图中，斜线与横轴所包围的面积为冲量I＝Ｆ· t，再由动量定理可知物体所受合外力的冲量等于动量的变化。由图可知在t2时刻动量最大，由动量和动能关系式(2mEk＝p2)可知，在t2时刻动能也达到最大。故选B。 由以上分析可看出从力与加速度和速度关系入手更为直接。 【变式训练2】（07四川）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起 A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m D．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 三、挖掘图象显示的内容，探索物理规律。 这种类型的图象试题对学生提出了较高的要求，一方面对图象要能识别并挖掘内涵，另一方面还要能归纳出物理规律，这需要同学们在日常学习中多练习多总结多思考，才能达到高考要求。对综合性习题，还要主动能利用图象的优势去反映复杂物理过程，反映物理规律，最终