高三物理圖象問題專題復(fù)習(xí)

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1、高三圖象問題專題復(fù)習(xí)2014年8月21日整理一、圖象本質(zhì)與特點(diǎn)物理規(guī)律用數(shù)學(xué)表達(dá)出來后,實(shí)質(zhì)是一個(gè)函數(shù)關(guān)系式,如果這個(gè)函數(shù)式僅有兩個(gè)變量,就可用圖象來描述物理規(guī)律.這樣就將代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系,而幾何關(guān)系往往具有直觀、形象、簡(jiǎn)明的特點(diǎn).因此,由圖象處理物理問題可達(dá)到化難為易,化繁為簡(jiǎn)的目的.若將不同的研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或同一研究對(duì)象不同階段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在同一坐標(biāo)上的圖象作出來,那么圖象可比較的特點(diǎn)就彰顯出來.因此,圖象可以處理對(duì)象多、過程復(fù)雜的一些問題.更有一些用文字或公式很難表達(dá)清楚地物理規(guī)律、物理過程,也可以用圖象直觀、簡(jiǎn)明地表

2、達(dá)出來.利用圖象法解題,思路清晰,過程簡(jiǎn)捷.應(yīng)用圖象研究物理問題,有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合,形象思維,靈活處理物理問題的能力,也是高考中體現(xiàn)能力的命題點(diǎn).二、圖象的來源與相應(yīng)試題特點(diǎn)圖象來源之一是根據(jù)函數(shù)得到.根據(jù)控制變量法,任何物理公式都可以看成函數(shù),即所有物理公式都可以用圖象表示.由于學(xué)生數(shù)學(xué)能力和物理學(xué)科本身的特點(diǎn),中學(xué)常見的圖線是直線的,即一次函數(shù),但中學(xué)物理中有很多公式的相關(guān)物理量并不是線性關(guān)系,所以需要進(jìn)行加工處理,具體方法是借助換元法,將公式中某部分整體當(dāng)成新的變量,從而將非一次函數(shù)變成了一次函數(shù),將函數(shù)圖象由曲線變化成

3、了直線,借助這種方法一切中學(xué)物理公式就都可以用直線圖象表示了,從而圖象考查的范圍也就更廣了,并且這種處理方法和應(yīng)用這些加工處理過后得到圖線的過程更能考查學(xué)生的應(yīng)變能力、遷移能力,以及創(chuàng)新能力.相應(yīng)試題特點(diǎn)是直接根據(jù)圖象找出函數(shù)關(guān)系,結(jié)合相關(guān)物理公式求解問題.高中物理圖象很多,現(xiàn)將高中物理課本中出現(xiàn)的和其他常用的物理圖象歸納如下表：力學(xué)電磁學(xué)光、原子核實(shí)驗(yàn)位移——時(shí)間速度——時(shí)間力——時(shí)間力——位移振動(dòng)圖象共振圖象波動(dòng)圖象彈簧的彈力圖象電壓——電流路端電壓——電流電壓——時(shí)間電流——時(shí)間電場(chǎng)力――檢驗(yàn)電荷電容器電量――兩極板電壓感應(yīng)電

4、流――時(shí)間磁感應(yīng)強(qiáng)度――時(shí)間磁通量－時(shí)間衰變圖象平均結(jié)合能圖象光電效應(yīng)圖象彈簧彈力圖象伏安特性曲線端電壓—電流圖象來源之二是通過傳感器獲得,此類圖線通常是曲線,常以探究性題型或?qū)嶒?yàn)題呈現(xiàn),主要反映運(yùn)動(dòng)過程某物理量隨時(shí)空的變化,或者某元件的某些特性,比如用壓力傳感器反映某過程物體的受力特點(diǎn),用位移傳感器反映物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),用傳感器探究熱敏(光敏、磁敏)電阻的變化規(guī)律等等.相應(yīng)試題特點(diǎn)是根據(jù)傳感器獲得的圖象,探索物理規(guī)律,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,通常會(huì)從圖線宏觀變化規(guī)律和微觀某狀態(tài)的物理量?jī)煞矫婵疾?圖象來源之三是將一圖轉(zhuǎn)化成另一種圖象,多圖象相

5、結(jié)合.常見有振動(dòng)與波動(dòng)圖結(jié)合,由F-t圖得到a-t圖再進(jìn)一步得到v-t圖,由Φ-t圖或B-t圖得到E-t圖,交流電中U與I的轉(zhuǎn)化,還有一些是根據(jù)已知規(guī)律探究未知規(guī)律(06北京實(shí)驗(yàn)P-U圖)等等.相應(yīng)試題特點(diǎn)是一題多圖,有顯性(圖象題目給)和隱性(圖象自己畫)之分,需要一定的理解能力,推理能力和綜合分析能力.三、處理圖象問題要點(diǎn)處理圖象問題的關(guān)鍵是搞清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系,全面系統(tǒng)地看懂圖象中的“軸”、“線”、“點(diǎn)”、“斜率”、“面積”、“截距”等所表示的物理意義.在運(yùn)用圖象法求解物理問題時(shí),還需要具有將物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)

6、化為圖象問題的能力.運(yùn)用圖象解答物理問題包括運(yùn)用題目給定的圖象解答物理問題及獨(dú)立根據(jù)題設(shè)去作圖、運(yùn)用圖象解答物理問題兩個(gè)方面.(1)運(yùn)用題目給定的圖象解答物理問題兩個(gè)方面.①看清坐標(biāo)軸所表示的物理量,明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)的制約關(guān)系.②看圖線本身,識(shí)別兩個(gè)相關(guān)量的變化趨勢(shì),從而分析具體的物理過程.③看交點(diǎn),分清兩相關(guān)量的變化范圍及給出的相關(guān)條件.明確圖線與坐標(biāo)的交點(diǎn)、圖線斜率、圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的物理意義.(2)在看懂以上三個(gè)方面后,進(jìn)一步弄清“圖象與公式”、“圖象與圖象”、“圖象與運(yùn)動(dòng)”之間的聯(lián)

7、系與變通,以便對(duì)有關(guān)的物理問題作出準(zhǔn)確的判斷.建議以v-t圖為重點(diǎn),明白下述各方面問題,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行類比或遷移！vt/s圖甲例(2009年山東卷)．某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示,據(jù)此判斷圖乙(F表示物體所受合力,x表示物體的位移)四個(gè)選項(xiàng)中正確的是()答案：B圖乙【提示】速度——時(shí)間圖象特點(diǎn)：在v-t圖象中傾斜的直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度恒定,受力恒定.①因速度是矢量,故速度——時(shí)間圖象上只能表示物體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)方向,t軸上方代表的“正方向”,t軸下方代表的是“負(fù)方向”,所以“速度——時(shí)間”圖象只能描述物體做“直

8、線運(yùn)動(dòng)”的情況,如果做曲線運(yùn)動(dòng),則畫不出物體的“位移——時(shí)間”圖象；②“速度——時(shí)間”圖象沒有時(shí)間t的“負(fù)軸”,因時(shí)間沒有負(fù)值,畫圖要注意這一點(diǎn)；③“速度——時(shí)間”圖象上圖線上每一點(diǎn)的斜率代表的該點(diǎn)的加速度,斜率的大小表示加速度的大小