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1、图像法在物理中 的应用1物理图像不仅可以使抽象的概念直观形象，动态 变化过程清晰，物理量之间的函数关系明确，还可以 恰当地表示用语言难以表达的内涵。用图像法解物理 题不但迅速、直观、还可以避免复杂的运算过程。图像法在物理中的应用很广，在图像的学习中 1.要了解 常见的图线, 2.注意理解图像的 物理意义； 3.搞清楚横、纵轴的物理意义；图像的斜率、截距、 所围面积、极值点、起始点各有什么 意义； 4.明确图像描述的是什么函数关系；对应的物理情景 ； 能够应用图像判断出相应的 物理过程； 5.或者根据运动过程的分析画出图像， 6.并且借助图像解决有关物理问题。2t/sv/ms-1100-101
2、2am8405 10t/sv/ms-18405 10aF8405 10v/ms-1t/s8405 10a1/m8405 10U/VI/A8405 10U/VI/A8405 10常 见 的 图 象U/VI/A8645 1003T/s4201 2 3 4 5L/mT2/s201 2 3 4L/m161284斜率 k= T2 / L= 42 /gg=42 L/T2= 2 =9.87m/s2Ek/10-19 J/1014Hz05 1042-2斜率 k=h=6.610-34 Js W= - 2.5 10-19 J 0=4.0 1014Hz返回4分子力和共振曲线5电源的输出功率可见电源输出功率随外电阻变化
3、的图线如图所示，O RP出Pmr而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大为6从高h处自由下落的物体,它的机械能随高度变化的关 系是图3中的哪一个? ( )D如图为一轻质弹簧的长度L和弹力f 大小的关系,试由图线确定 ： (1)弹簧的原长.(2)弹簧的倔强系数. (3)弹簧伸长2.5cm时,弹力的大小. 答: 10cm; 200牛/米; 5牛返回7光电效应方程爱因斯坦 Ekm= h W作出方程的图线如图示：Ekm0横轴入射光子的频率纵轴打出光电子的最大初动能0-W横轴截距极限频率纵轴截距逸出功斜率普朗克恒量8闭合电路的U-I 图象uO I Im iEU M（I，U）b aN右图中a 为电源的U-I
4、 图象；b 为外电阻的U-I图象； 两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流 和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出 功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的 绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻 相等时)图中矩形面积最大，即输出 功率最大（可以看出当时路端电压 是电动势的一半，电流是最大电流 的一半）。9如图所示的图线，A是某电源的UI图线，B是电 阻R的UI 图线，这个电源的电动势等于_，内 电阻等于 ，电阻R的阻值等于 ，用 这个电源和这个电阻R串联成闭合电路，电源输出的 电功率等于_，电源的效率是 。I / AU / V3 2 1 00 2
5、4 6 BA3.0V 0.501.0虚线和坐标轴所包围的面积 等于输出功率, P出=4W4.0W= P出 / P总=4/6=67%67%10在测定玻璃砖的折射率的实验中，根据测得的入 射角和折射角的正弦值画出如图所示的图线，已知直 线OA与横轴的夹角，光线是由空气射入玻璃砖的， 由图可知 （ ） A入射角为1，玻璃砖的折射率为tg B入射角为2，玻璃砖的折射率为tg C入射角为1，玻璃砖的折射率为ctg D入射角为2，玻璃砖的折射率为ctgsin10.40.200 0.2 0.4 0.6 0.8sin2AC 返回11动 量 大 小动 量 大 小动 能势 能时间 时间 高度 高度将物体以一定的初
6、速度竖直上抛 若不计空气阻力，从抛出到落回原地的整个 过程中，下列四个图线中正确的是 ( )2001年春mgh=mg (v0 t - 1/2 gt2 ) B C p=mv= m(v0 -gt) Ek= Ek0 - mgh 12蹦床有“空中芭蕾”之称。在2001年11月广东举行的第九届全运会上，蹦床首次被列入正式比赛项目，下列图中能反映运动员从高处落到蹦床后又被弹回过程中，加速度随时间变化情况的是（ ） C13物体在受到与其初速度方向一致的合外力 作用下作直线运动，合外力的大小随时间t 的变化情 况如图示，则物体的速度 （ ） A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 一直变小 D. 一直变
7、大0FtD如图示的四个图象中，能够正确反映一种 元素的同位素原子核的质量数M与其中子数N之间 的关系的是 ( ) 0MN0MN0MN0MNB14正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动 势的最大值为_ _ V，当线圈转速变为原来 的 倍时，所产生交变电动势的有效值 _V周期为 s50500.056返回15一辆汽车在起动过程中，当速度达到5m/s时 保持功率不变，从此时起以0.5min钟时间内行驶了 300m，则在这0.5min末，汽车的速度（ ）A. 可能等于20 m/s B. 小于15 m/s C. 等于15 m/s D. 大于15 m/s解：汽车功率保持不变，速度逐渐增大，加速 度逐渐减小，
8、画出汽车的速度图线，5 0v/ms-1t/s30若为匀变速运动，如图虚线示，则 v=15m/s，可见应选BB 16甲0v/ms-1t/st1 t2乙如图示是甲、乙两物体从同一地点同一方向运 动的v-t 图像，其中 t2=2t1，则下列结论中正确的是 ( )A. 在t 1 时刻乙物体在前，甲物体在后B. 甲的加速度比乙大C. 在t 1时刻甲、乙两物体相遇D. 在t2 时刻甲、乙两物体相遇B D17雨滴从高中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是 （ ）D ABC0vt 0vt0at 0vtC 18起重机提起重物时，重物运动的v-
9、t 图线如图示， 请定性作出起重机的输入功率随时间变化的图象。0vtt1 t2 t3v解：0t1内 F1=m(g+a1) P1= F1 v1 = F1 a1t t=t 1 P1= F1 a1t1 mg v t1t2内 F2=mg P2= F2 v = mgv t2t3内 F3=m(g-a2) P3= F3 v3 =m (g-a2)(v- a2t)t=t2 P2 = mgv m (g-a2)v画出图象如图示0Ptt1 t2 t3mg v返回19如图是额定电压为100伏的灯泡由实验得到的图线,则此 灯泡的额定功率为多大?若将规格是“100V、100W”的定值电阻 与此灯泡串联接在100V 的电压上
10、，设定值电阻的阻值不随温 度而变化，则此灯泡消耗的实际功率为多大？I/AU/V50 1000.20.100.3解: 由图线可知：当U=100V I=0.32A P=UI=1000.32=32WUL+UR =100VUL +100I =100V即I =1.00 - UL /100作该方程的图线，它跟原图线的交点的坐标为I1 =0.28A UL1 =72VPL1=I1 UL1 =20W20例: 图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U -I图像，下列判断正确的是 A电动势E1E2，发生短路时的电流 I1 I2 B 电动势E1=E2，内阻 r1r2 C电动势E1E2，内阻 r1 r2 D当两电源的工
11、作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大解: 容易看出,电动势 E1E2， 发生短路时的电流 I1 I2 选A 直线2的斜率大, r2 r1 , B C 错 对选项 D，分析如下：可见D正确A DIU2121一只老鼠从洞口爬出后沿一直线运动，其速度大小与其 离开洞口的距离成反比，当其到达距洞口为d 1 的A点时速 度为v 1，若B点离洞口的距离为d 2 （d 2 d 1 ），求老鼠由 A 运动到B 所需的时间 解：v1=k/d1 k=d1 v1 1/v1= d1 / k v2=k/d2= d1v1 / d2 1/v2= d2 / d1 v1 作出vd图线，见图线，vd d1 d20v2v1将
12、vd图线转化为1/v-d图线，1/vdd1 d21/v21/v10取一小段位移d，可看作匀速运动，1/vdt= d/v= d1/v即为小窄条的面积。同理可得梯形总面积即 为所求时间t =1/2(1/v2+1/v1)(d2-d1)=(d2-d1)2 /2d1v122t/ t1t2家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC,PTC 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电用器，其电阻 率与温度的关系如图所示，由于这种特性，因此， PTC元件具有发热、控温双重功能，对此以下判断 中正确的是 （ ） A. 通电后，其电功率先增大后减小 B. 通电后，其电功率先减小后增大 C. 当其产生的热量与散发的热量相等
13、时，温度保持在t1或t2不变 D. 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在tlt2的某一值不变. 电热灭蚊器A、D23下图为在温度为10左右的环境中工作的某自动恒 温箱原理图,箱内的电阻 R1=20k,R2=10k,R3=40k.Rt为 热敏电阻，它的电阻随温度变化的曲线如图乙所示。 当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关接通， 恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab0 时，电压监别器使K断开，停止加热，恒温箱内的温 度恒定在 。a b RtR1R2R3t/ 54321010 20 30 40 50 60Rt /10K3524一质量为M=1kg 的小车上固定有一质量为m = 0.2 kg ， 高 l = 0.05m、电阻 R=100的100匝矩形线圈，一起静止在光 滑水平面上，现有一质量为m0 的子弹以v0=110m/s 的水平速度 射入小车中，并随小车线圈一起进入一与线圈平面垂直，磁感 强度 B=1.0T 的水平匀强磁场中如图甲所地， 小车运动过程的 vs 图象如图乙所示。求： （1）子弹的质量m0为
