物理圖象,能夠形象地將物理規律予以表達,能直觀地把物理過程進行描述,還能鮮明地將物理量之間相互關系給表示出來,圖象在中學物理里應用廣泛,是分析物理問題能采用的有效手段當中的一個,高考考綱明確指出,在必要的時候要求考生能夠運用幾何圖形、函數圖象去進行表達、分析。在高考之中對圖象問題的考查主要呈現為作圖,也就是直接依據題目要求去作圖,以及用圖,其中包括從題給圖象里獲取解題的信息、把圖象當作分析解題的工具這兩個方面。
近年高考里,圖象出現頻率較高,在選擇題當中有表現,在計算題當中有表現,在實驗題當中也有表現,主要集中于波動圖象跟振動圖象方面,集中于運動圖象方面,集中于牛頓第二定律同圖象的綜合方面,集中于電磁感應與圖象的綜合方面,集中于物理實驗與物理圖象的綜合等幾個方面,考題越來越看重對所呈現物理過程的分析,看重物理圖象和物理過程的對應關系,看重考查考生的理解能力,看重考查考生的推理能力,看重考查考生的空間想象能力等。
中學物理常用的解題方法包含圖象法,整體法,類比法,等效法,極端法,臨界法,特值法,對稱法等,這些解題方法屬于中學物理思維方法體系的主要構成部分,在各種類型的考題里都能夠滲透或者體現,在高考試題當中也經常會有表現,其中,圖象法,整體法考得相對較多 。
高中物理教材里,存在著好多知識點,這些知識點都和圖象有關聯,像速度時間圖象,振動圖象,波動圖象,分子間作用力圖象,伏安特性曲線圖象,電壓時間圖象,電流時間圖象等。圖像問題,常見的解法一共有:
&利用圖像線或點
【典例導悟】1.放在水平地面上的一物塊,受到方向不變
的水平推力F的作用,F的大小與時間t的關系和物塊速度
v與時間t的關系如圖所示。取重力加速度g=10m/s2。由
此兩圖線可以求得物塊的質量m和物塊與地面之間的動摩
擦因數μ分別為()
A.m=0.5kg,μ=0.4
B.m=1.5kg,μ=2/15
C.m=0.5kg,μ=0.2
D.m=1kg高中物理圖像專題,μ=0.2
剖析:歷經4至6秒的時段,依據F - t圖像所呈現的狀況得出F2等于2牛,借助v - t圖像能夠知曉物體處于勻速運動的狀態,所以F2等同于μmg 。
通過2 - 4s的F - t圖像得出F1等于3N,借助v - t圖像知道物體處于勻加速運動狀態,加速度a為2m/s2,所以得出F1減去μmg等于ma 。
解上述兩方程得m=0.5kg,μ=0.4,故選A。
&利用圖像的斜率

兩個物理量增量之比值,是物理圖象斜率所代表的,其大小常常代表著另一物理量值啦,比如在s-t圖象里頭,斜率代表速度,v-t圖象的斜率是加速度,Φ-t圖象的斜率為感應電動勢,U-I圖象的斜率是負載阻值呢,依據這些就能解題喲。
【理論闡述】
由兩質量相等的物塊A與物塊 B,通過一輕質彈簧連接而成,B足夠長且放置在水平面上,所有接觸面均光滑,彈簧開始時處于原長,在運動過程中始終處在彈性限度內,在物塊A上施加一個水平恒力后,A、B從靜止開始運動直至第一次速度相等的這個過程中,下列說法中正確的有()。
A.當A、B加速度相等時,系統的機械能最大
B.當A、B加速度相等時,A、B的速度差最大
C.當A、B的速度相等時,A的速度達到最大
D.當A、B的速度相等時,彈簧的彈性勢能最大
首先,解析本題時,關鍵之處在于,要針對物體展開受力分析以及運動過程分析,而運用圖象處理的方式,能夠讓問題顯著簡化 。接下來,對A、B在水平方向上進行受力分析,呈現出的情況如圖所示,其中F1是彈簧的拉力 。然后,當加速度大小一樣為a的時候,對于A而言,存在一種情況,對于B而言,又存在另一種情況,由此得出一個結果 。在整個進程中,A的合力,也就是加速度,始終處于減小的狀態,而B的合力高中物理圖像專題,也就是加速度,始終處于增大的狀態 。在達到共同加速度之前,A的合力,也就是加速度,始終大于B的合力,也就是加速度 ,在這之后,A的合力,也就是加速度,始終小于B的合力,也就是加速度 。
兩物體運動的v-t圖象如圖:
在tl那個時刻,兩個物體的加速度呈現出相等的狀態,其斜率呢也是相同的,此時速度差達到了最大的程度;到了t2時刻,兩個物體的速度變得相等起來,其中A物體的速度達到了最大值,兩條實線之間所圍成的區域面積出現了最大值留學之路,這也就意味著兩個物體的相對位移達到最大,與此同時彈簧被拉伸到最長的狀態;除了重力以及彈簧彈力之外,其他的力在對系統做正功,從而使得系統的機械能有所增加,在tl時刻之后拉力也是依舊做正功的,也就是說當加速度相等的時候,系統的機械能并非處于最大值的情況。所以選擇BCD 。
&利用圖像的截距
截距是圖線與兩坐標軸的交點所代表的坐標
數值,該數值具有一定的物理意義.可據此解題。
【理論闡述】
一位同學做了這樣的力學方面的實驗,有一個質量是m的物體放置在水平面上,該物體在受到朝著右邊的水平拉力F的作用之后開始運動,把向著水平右邊設定為加速度的正方向,就如同圖3(a)所展示的那樣,現在測量得到物體的加速度a與拉力F之間的關系如同圖3(b)所呈現的,依據圖象能夠知道,物體的質量m等于什么,物體與水平面之間的動摩擦因數μ等于什么 。
&利用圖像的面積

有些物理圖象的圖線與橫軸所圍的面積的值,
它常代表另一個物理量的大小.學習圖象時,有意識地利用
求面積的方法,計算有關問題,可使有些物理問題的解答變
得簡便.如v-t圖中,圖象與t軸所夾的面積代表位移,
F-s圖象與s軸所夾的面積代表功,F-t圖象與t軸所夾的
面積意味著沖量,s(1/v)圖示跟1/v軸相夾的那個面積代表著時間等等 。
【理論闡述】
將汽車在恒定功率牽引下,于平直公路上從靜止開始出發,歷經經歷四點鐘起始的分鐘直至四點零四分鐘這段時長,駛過一點八角千米的距離,則在四點零四分鐘末尾時刻汽車的速度()。
A、等于7.5m/sB、大于7.5m/s
C、等于15m/sD、15m/s
有著這樣一個情況,在某一回的實驗當中,成功測得了一只標著“6V、3.6W”字樣的小燈泡所呈現出的伏安特性曲線,就如同圖甲所展示的那般。另外在這里還有一只阻值固定為16Ω的電阻,再有就是一組電池組,其電動勢E等于8V,并且該電池組的內阻是可以忽略不計的。要是把這只小燈泡、那只定值電阻以及這個電池組按照如圖乙所示的方式連接成電路的話,那么此時這只小燈泡所消耗的電功率到底是多少呢?與此同時,這個時候小燈泡的電阻又會是多大呢?
剖析,將具有固定阻值的電阻以及電池組當作一個整體視為電源,它的福安特性曲線呈現出如圖所示的狀態(紅線)。
兩線交點的縱橫坐標即為燈泡接
入該電路時的電壓和電流。
故燈泡消耗的功率為0.70瓦,
燈泡此時的電阻為5.71歐。
