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1、高考资源网（） 您身边的高考专家专题5 物理图象方法专题教师:孙江一、高考物理图象的命题趋势5045403530252012010080 60 40 20 0012345输出电压（V）输出功率（W）电流（A）近几年高考对图象的要求有了较大的提高，过去曾明确指出对物理图象只要求理解它的物理意义，并不要求用它去分析问题，但近几年已经明确了图象的要求。08年高考大纲对图象的要求：必要时能运用几何图形、函数图象进行表达、分析。显然高考对物理图象的要求加强了。从近几年高考试题上看，高考也是加大了对图象的考察，对图象直接考察和运用出现的频率较高，表现选择题、实验题甚至是计算题中。有关图象试题的设计意图明显
2、由“注重对状态的分析”转化为“注重对过程的理解和和定量处理”比如05年高考上海第5小题而河北物理26题第3问则是作图象。08年河北考题第16、20、25题例1：（05上海）右图中图线表示某电池组的输出电压-电流关系，图线表示其输出功率-电流关系。该电池组的内阻为_，电池组的输出电压是_V。答：5，30例2：（08河北）一列简谐横波沿x轴传播，周期为Tt=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m16处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, x=5.5 m,则A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4
3、时，b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同答：C中学物理图象主要集中在力学的运动图象、振动和波动图象、电磁、交流电图象。现行教材中相对强调运动图象的地位，注重用数形结合的思想分析物体的运动，所以不能忽视。更为重要的是用速度时间图象分析一些追赶、比较加速度大小、所用时间的最值和碰撞等问题是极为方便的。高考在此部分的考察往往体现隐含试题中。简谐运动和简谐波是历年必考的热点内容。题目难度多数中档，考查的重点是波、振动的图象的综合运用，特别是波的传播方向与质点振动方向间的关系。直接考察。这类试题能很好的考查理解能力、推理能力和空间想象能力，要引起足够的重视。电磁感应
4、现象中，结合感应电流时间图象分析问题，近几年也有时出现（08年20题）；另外用图象处理实验数据的题也是高考命题一个热点。二、中学物理图象分类 物理分类：中学物理图象主要集中在力学的运动图象、振动和波动图象、电磁、交流电图象、实验图象。现行教材中相对强调运动图象的地位，注重用数形结合的思想分析物体的运动，所以不能忽视。更为重要的是用速度时间图象分析一些追赶、比较加速度大小、所用时间的最值和碰撞等问题是极为方便的。简谐运动和简谐波是历年必考的热点内容。题目难度多数中档，考查的重点是波、振动的图象的综合运用，特别是波的传播方向与质点振动方向间的关系。这类试题能很好的考查理解能力、推理能力和空间想象能
5、力，要引起足够的重视。电磁感应现象中，结合感应电流时间图象分析问题，近几年也有时出现；另外用图象处理实验的题也是高考命题一个热点。数学分类：可分为直线类、曲线类。其中曲线类多以正弦和余弦曲线为多。三、图象的知识概要物理图像与物理图是有区别的。中学物理涉及物理图有：受力图、运动过程示意图和物理图像，物理图像是指物理量之间的关系用坐标图的形式表现出来，也就是说在物理学中，两个物理量间的函数关系，不仅可以用公式表示，而且还可以用图象表示。物理图象是数与形相结合的产物，是具体与抽象相结合的体现，它能够直观、形象、简洁的展现两个物理量之间的关系，清晰的表达物理过程，正确地反映实验规律。因此，利用图象分析
6、、研究物理问题这一方法有着广泛的应用。图象法的功能主要有：1、可运用图象直接解题。一些对情景进行定性分析的问题，如判断对象状态、过程是否能够实现、做功情况等，常可运用图象直接解答。由于图象直观、形象，因此解答往往特别简捷。2、运用图象能启发解题思路。图象能从整体上把物理过程的动态特征展现得更清楚，因此能拓展思维的广度，使思路更清晰。许多问题，当用其他方法较难解决时，常能从图象上触发灵感，另辟蹊径。3、图象还能用于实验。用图象来处理数据，可避免繁杂的计算，较快地找出事物的发展规律或需求物理量的平均值。也可用来定性的分析误差。应用图象解题应注意以下几点：1运用图象首先必须搞清楚纵轴和横轴所代表的物
7、理量，明确要描述的是哪两个物理量之间的关系。如辨析简谐运动和简谐波的图象，就是根据坐标轴所表示的物理量不同。2图线并不表示物体实际运动的轨迹。如匀速直线运动的s-t图是一条斜向上的直线，但实际运动的轨迹可能是水平的，并不是向上爬坡。3要从物理意义上去认识图象。由图象的形状应能看出物理量间的关系特征，特别要关注截距、斜率、峰值、图线所围面积、两图线交点等的含义。很多情况下，写出物理量的解析式与图象对照，有助于理解图象物理意义。4图象和函数应该具有一一对应的关系，我们在处理有关图象问题时应尽量找到与图象对应的函数，从而加深对物理问题的理解 5在求解问题中一般首先根据题目涉及的情景规律，画出图象，然
8、后再利用图象进行定性分析和定量计算，图象可以使物理过程更为形象、直观四、物理图象习题类型及应对策略 题型一：给出物理图象解决相关物理过程及物理量【应对策略】1.明确图象的横纵坐标所代表的物理量2.根据图线的形状建立起横纵坐标间的函数关系式（对于较复杂的题目）3.将函数关系式和相关物理规律进行对比解决相关物理量【例题1】如图所示为一个做直线运动的物体的位移时间图象，下列说法正确的是AOA段物体向东北方向运动，AB段物体向东运动，BC段又向东北方向运动BOA段与BC段物体运动方向相同，AB段物体静止C因OA段和BC段物体的位移相等，所用时间相等，所以OA与BC的斜率相同DOA段、AB段、BC段物体
9、通过的位移均相同答案：BC点评：解有关图象的问题，第一步就是要搞清横纵坐标所代表的物理意义102y/cmx/mO10468CDA【例题2】如图是一列横波在某一时刻的图像，已知波的传播速度为4m/s，质点D至少再经0.28s才可回到平衡位置，求：C点至少经多长时间方能回到平衡位置？B点在3s内通过的路程？波的传播方向？解析：从图中可直接得出，波长8m，根据波的传播规律，可得介质中质点振动的周期，因为图示时刻C点处于波峰中央（最大位移处），所以至少再经，C点方能回到平衡位置.不论质点在什么位置，在半个周期内的路程一定等于2倍振幅，在一个周期内的路程一定等于4倍振幅.所以，在3s时间内B点经过的路程
10、应为振幅的6倍，即60cm. 要想确定波的传播方向，必须知道某一质点的振动方向，题目中给出质点D至少再经0.28s方可回到平衡位置，因为0.28s0.5s，即0.28sT/4，所以，D点在图示时刻的振动方向一定是向下的，从而知波向左传播.说明：关于振动和波动图象问题，从近年高考来看，基本上年年出题。练习：图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，已知x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则 y/cm x/m O 5-50.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 该波的频率可能是125HZ该波的波速可能是10m/st=0时x
11、=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向F F2516FF1 F243各质点在0.03s内随波迁移0.9m(天津05高19题)答案：【例题3】在光滑水平面上有一个静止的物体0时刻开始同时受到两个力F1与F2作用，若两力随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是 A.在第2S内物体做加速运动，加速度的大小逐渐减小，速度逐渐增大B.在第3S内物体做加速运动，加速度的大小逐渐减小，速度逐渐增大C.在第4S内物体做加速运动，加速度的大小逐渐减小，速度逐渐增大D.在第6S内物体的加速度为零，运动方向与F1方向相同解析：第一秒内，合力为零物体保持静止，13秒内合力由零增大到F1，物体沿着F1的方向做加速度增
12、大的加速运动，35秒内合力变小加速度减小，由于合力的方向与速度的方向相同，物体仍做加速度运动，即加速度减小的加速运动5秒以后，合力又为零，物体做匀速直线运动答案：CDv0【例题4】一个面积为S的单匝矩形线圈在匀强磁场中以其中一条边为转轴，做匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示感应电动势最大值和周期可由图中读出则磁感应强度在t时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角_。（）甲t/s乙t/s28.010-20v/ms -1F/N0【例题5】在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R=1m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m=1103kg，带电量为q = -3102C的小球，
13、可在内壁滑动现在最低点处给小球一个水平初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图甲是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，小球一直沿圆形轨道运动.结合图象所给数据，g取10m/s2 求：（1）磁感应强度的大小（2）小球从开始运动至图甲中速度为2m/s的过程中，摩擦力对小球做的功解析：（1）从甲图可知，小球第二次过最高点时，速度大小为2m/s，而由乙图可知，此时轨道与球间弹力为零， 代入数据，得B=0.1T (2)从乙图可知，小球第一次过最低点时，轨道与球面之间的弹力为F=8.0102N，根据牛顿第二定律， 代入数据，得v0=7m
14、/s. 以上过程，由于洛仑兹力不做功,由动能定理可得:-mg2R+Wf = mv2/2 - mv02/ 2 代入数据得: Wf =-2.510-3J（二）给出物理过程及物理量作出物理图象【应对策略】对于所给物理过程,建立相关物理量间的关系式即函数关系式画出图线y/my/my/my/mx/mx/mx/mx/mABCDOOOO【例题1】呈水平状态的弹性绳，左端在竖直方向做周期为4s的简谐运动，在t0时左端开始向上振动，则在t5秒时，绳子上的波形是下图中的 答案：【例题】如图所示，物体做平抛运动，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 答案：VytOtttA B C DVyVyVy拓宽：（1）平抛运动的物体，速度方向与水平方向的夹角正切值随时间变化的图象应该是上面的哪一个？（2）能正确表示做竖直上抛运动物体速率v随时间t变化关系的图线是（）vtOvtO空气阻力不计空气阻力与速率成正比v
