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1、复习 物理图象问题课时安排2课时 第1、2课时 编写时间2017.03 编写人宋昱 审核人傅杵爱一、考纲解读1考纲要求：物理学科要考查“应用数学处理物理问题的能力”：能根据具体问题列出物理量之间的关系，进行推导和求解；能运用几何图形、函数图形进行表达、分析。2试题分布规律：2016年：6分（选择题）；2015年：26分（选择题、计算题）；2014年21分（选择题、实验题）；2013年：31分（选择题、计算题）；2012年：6分（选择题）；2011年15分（选择题、实验题）二、典型例题1获取图象所要表达的信息例1.（2015新课标）如图1（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线
2、如图（b）所示，若重力加速度及图中的v0，v1，t1均为已知量，则可求出（）A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度例2（2015新课标）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Ue与入射光的频率v的关系如图2所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为 ，所用材料的逸出功表示为 练习1.如图3，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1
3、和a2变化的图线中正确的是（）ABCD练习2.(2014天津卷)如图4甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则()A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合 B曲线a、b对应的线圈转速之比为23 C曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D曲线b表示的交变电动势有效值为10 V2根据提供的物理情境画出相对应的图象例3.（2012新课标）如图5所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应
4、电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是（）ABCD练习3.如图6所示，一个边长为的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线与导线框的一条边垂直，的延长线平分导线框在时， 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿方向移动，直到整个导线框离开磁场区域以表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正下列表示关系的图示中，可能正确的是 （ ）图 63从描绘的物理图象中再现物理情境例4.（2016新课标1）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图7所示已知两车在t
5、=3s时并排行驶，则（）A在t=1 s时，甲车在乙车后B在t=0时，甲车在乙车前7.5 mC两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s图 8D甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m练习4.时，甲乙两汽车从相距的两地开始相向行驶，它们的图象如图8所示忽略汽车掉头所需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是 （ ）A在第1小时末，乙车改变运动方向B. 在第2 小时末，甲乙两车相距C在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D在第4小时末，甲乙两车相遇4不同图象间的相互变换例5.（2014新课标）如图9（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈
6、cd间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）A B C D练习5如图10甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uabt图像可能正确的是()5利用线性函数图象处理数据例6（2014新课标）利用如图11（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9），电阻R0（阻值为3.0），电阻
7、R1（阻值为3.0），电流表（量程为200mA，内阻为RA=6.0），开关S实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作出R图线（用直线拟合）；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b回答下列问题：（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和R的关系式为;（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=3.0时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表答： ， R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.0
8、11.913.0（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k=A11，截距b=A1；（4）根据图线求得电源电动势E= V，内阻r= 练习6利用图12所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示s（m）0.5000.6000.7000.8000.9000.
9、950t（ms）292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t（m/s）1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是 ；（2）根据表中给出的数据，在答题纸的图上给出的坐标纸上画出t图线；（3）由所画出的s/tt图线，得出滑块加速度的大小为a= m/s2（保留2位有效数字）三、规律小结专题 物理图象问题一、考纲解读1考纲要求：物理学科要考查“应用数学处理物理问题的能力”：能根据具体问题列出物理量之间的关系，进行推导和求解；能运
10、用集合图形、函数图形进行表达、分析。2试题分布规律：2016年：6分（选择题）；2015年：26分（选择题、计算题）；2014年21分（选择题、实验题）；2013年：31分（选择题、计算题）；2012年：6分（选择题）；2011年15分（选择题、实验题）二、典型例题1获取图象所要表达的信息例1.（2015新课标）如图1（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图（b）所示，若重力加速度及图中的v0，v1，t1均为已知量，则可求出（）A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度【分析】由图b可求得物体运动过程及加速度，再对物体受力分析，由牛顿
11、第二定律可明确各物理量是否能够求出【解答】解：由图b可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速；图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移，故可出物体在斜面上的位移；图象的斜率表示加速度，上升过程及下降过程加速度均可求，上升过程有：mgsin+mgcos=ma1；下降过程有：mgsinmgcos=ma2；两式联立可求得斜面倾角及动摩擦因数；但由于m均消去，故无法求得质量；因已知上升位移及夹角，则可求得上升的最大高度；故选：ACD例2（2015新课标）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Ue与入射光的频率v的关系如图2所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为
12、ek，所用材料的逸出功表示为eb【分析】由爱因斯坦光电效应方程EK=hW去分析图象中所包含的对解题有用的物理信息，图象与纵轴和横轴交点分别表示普朗克常量和金属的极限频率【解答】解：根据爱因斯坦光电效应方程EK=hW，任何一种金属的逸出功W一定，说明EK随频率f的变化而变化，且是线性关系（与y=ax+b类似），直线的斜率等于普朗克恒量，由于：EK=eUe所以：eUe=hW，由图可得Ue=k+（b）其中b表示直线在y轴上的截距，整理得：h=ek；EK=hfW，EK=0时有h0W=0，所以逸出功W=eb故答案为：ek，eb练习1.如图3，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m
13、2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）ABCD【分析】当F比较小时，两个物体相对静止，一起加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律得出加速度与时间的关系当F比较大时，m2相对于m1运动，两者加速度不同，根据牛顿第二定律分别对两个物体研究，得出加速度与时间的关系，再选择图象【解答】解：当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得： a=，at；当F比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得： 对m1：a1=，、m1、m2
14、都一定，则a1一定 对m2：a2=tg，a2是t的线性函数，t增大，a2增大由于，则两木板相对滑动后a2图象大于两者相对静止时图象的斜率故A正确故选：A 练习2.(2014天津卷，7)如图4甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则()A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合 B曲线a、b对应的线圈转速之比为23 C曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D曲线b表示的交变电动势有效值为10 V【答案】AC【解析】线圈位于中性面时，磁通量最大、电动势为零，结合et图知，A正确；转速之比等于周期的反比，故该比值为32，B错；频率为周期的倒数，a的周期为0.04 s，频率为25 Hz，C对；正弦交流电动势的有效值为E，已知EaV，且ba，故可知Eb V V，D错。2根据提供的物理情境画出相对应的图象例3.（2
