高三物理图像法解题问题摘要.doc

图像法解题问题 物理图象是直观地反映物理量之间关系的一种数学方法。物理图象具有明确的物理意义，图象中包含有丰富的信息，能直观地表示物理状态和过程，用图象分析求解某些物理问题可使求解得以简化。正是由于它具有以上的一些优点，所以在物理学中具有广泛的应用。高中物理教材中有很多处都涉及到图象，重要的有：运动学中s-t图象、v-t图象、振动图象x－t图、波动图象s-x图等；电学中的电场线分布图、磁感线分布图、等势面分布图、交流电图象等；还有气体图象p-v图、v-T图、p-T图等；在实验中也涉及到不少图象，如验证牛顿第二定律时要用到a-F图象、a－1/m图象，用“伏安法”测电阻时要画出I-u图象，测电源电动势和内阻时要画u-I图，用单摆测重力加速度时要画出的T2-l图等；在各类习题中图象问题也是频频出现，更有些图象是教材中未曾出现过的，如力学中F-t图，电磁感应中的Φ-t图、E-t图等。一、用图象解题可使解题过程简化，思路更清晰 图象法解题不仅思路清晰，而且在很多情况下可使解题过程得到简化，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，但是图象法则会使你豁然开朗。例1、、?解析：这道题如采用解析法，难度很大。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、的速率图线，如图所示，显然开始时的加速度较大，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），显然用的时间较少。?二、利用图象描述物理过程更直观 物理过程可以用文字表述，也可用数学式表达，还可以用物理图象描述。而从物理图象上可以更直观地观察出整个物理过程的动态特征。诚然，不是所有过程都可以用物理图象进行描述的，但如果能够用物理图象描述，一般说来总是会更直观且容易理解。利用图象描述物理过程一般包括两个方面：（1）将物理过程表述为物理图象；（2）从物理图象上分析物理过程。例、一质点从A点开始运动，沿直线运动到B点停止，AB间的距1．6km，质点应该怎样运动，才能使它的运动时间最短，最短时间为多少? 根据题意，质点运动方式可能有：(1)先作一段时间匀加速运动，中间经历一段时间的匀速运动，最后作减速运动至B点速度正好为零。(2)中间不经历匀速直线运动，先匀加速一段时间，后作匀减速运动停在B点。分别作出两(两斜线部分的面积应相等)。从图中容易看出第(2)种运动方式时 由图可看出，两段时间内的平均速度均为 则 ① 又因为 有 ，代入①式 三、用物理图象处理物理实验数据 运用图象处理物理实验数据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、便于比较以及可以减少偶然误差的特点之外，另外还可以求解第三个相关物理量，且运用图象求出的相关物理量也具有误差小的特点。在讨论实验误差时，通常采用数学分析的方法。但有时运用数学法分析显得很繁琐，且物理意义不太清晰，倒不如一幅图象简单、明了。例3、 1 2 3 4 5 6 U/V 1.42 1.36 1.08 1.21 1.14 1.07 I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 ⑴实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由________________________引起的。用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。 ⑵在图（2）给出的U－I坐标系中用给出的数据画出U－I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。 ⑶求得电动势E=____V，内阻r=___Ω．（均保留2位有效数字）。 解析：很显然不需要利用所给的6组数据分别进行计算，而且第3组和第4组数据的误差最大，不能利用，如使用图象能排除个别不合理的数据，能够减少实验的误差。（2）描点如图；3 （3）1.5 1.8 由以上可以看出，图象在高中物理中占有重要的地位。高中物理中的有一些比较抽象的习题运用解析法较难求解，若能与数学图形相结合，再恰当引入物理图象，则可变抽象为形象，突破难点、疑点，使解题过程大大简化。2的加速度做匀减速运动，后面的乙车也同时开始做匀减速运动，直至两车都停下。为了使两车不相碰，乙的加速度至少应为多大？ 3． (1)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上. 应选取的电路是______________，滑动变阻器应选取______________。 E．总阻值15，最大允许电流2A的滑动变阻器 F．总阻值200，最大允许电流2A的滑动变阻器 G．总阻值1000，最大允许电流1A