高中必修课物理(1)辅导图像法及其在物理中的应用

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1、高中必修课（一）辅导物理人教版图像法及其在物理中的应用专题物理规律可以用文字来描述，也可以用数学函数式来表示，还可以用图象来描述。利用各种函数图象描述物理规律、解决物理问题的方法称之为图象法。物理图象有很多类型，如模型图、受力分析图、过程分析图、矢量合成分解图、函数图象等等。物理规律用数学表达出来后，实质是一个函数关系式，如果这个函数式仅有两个变量，就可用图象来描述物理规律。这样就将代数关系转变为几何关系，而几何关系往往具有直观、形象、简明的特点。物理图像就是几何关系在物理学科中的实际应用。因此，物理图象具有形象、直观表达物理规律、描述物理过程、清晰反映物理量

2、间的函数关系、动态变化过程明了等特点；能使物理问题简明、快捷、准确、避免繁杂的中间运算过程等优点，甚至还可以解决用解析法无法解决的问题，更重要的是它能将物理学科与数学、化学、信息技术等其他学科有机地结合起来，增强数形结合，形象思维，灵活处理物理问题的综合素质能力。在此，就图像法知识及其在物理学科中的应用和解题方法做一专题辅导。一、应用图象法求解物理题需要注意的几个重要方面⑴作图解题：运用题目给出的相关条件，运用图像法求解物理问题的步骤和方法：①认真审题，从题中找出所需求解的物理量，并确定横纵坐标要表示的物理量（有时还需确定原点的坐标），再结合相应的物理公式或规

3、律找出物理量间的大致变化趋势，知道图象的大致形状；②根据题意，找出两个物理量的制约关系，结合具体的物理过程和相应的物理规律确定图象上的几个点，然后将这些点连成光滑曲线作出函数图像；③由所作的图像结合题意，运用函数图像进行表达、分析和推理找出相应的变化规律，再结合相应的数学工具，求出相应的物理量。⑵识图解题：运用题目给定的图象解答物理问题的步骤和方法：-12-图像法及其在物理中的应用高中必修课（一）辅导物理人教版①明确图象表示哪两个物理量之间的对应关系，即弄清坐标轴所表示的物理量，明确因变量（纵轴表示的量）与自变量（横轴表示的量）的制约关系；②看清图线，准确识别

4、两个相关量的变化趋势，从图象的形状确定物理量的变化规律，进而分析具体的物理过程；③正确理解图象上各特征量的物理意义，分清两个相关量的变化范围。也就是要全面系统地看懂图象中的“轴”、“线”、“点”、“斜率”、“面积”、“截距”“割线”等所表示的物理意义。④认真审题，从题目给出的相关条件中准确找出其他隐含的物理变化规律等。⑤进一步弄清“图象与公式”、“图象与图象”、“图象与运动”之间的联系与变通，对题目中给出的有关的物理问题作出准确的判断。⑶理解物理量正负的意义：物理量分为标量和矢量，矢量的正负表示是方向，而并不是表示大小。⑷图象上各特征量的物理意义：①轴--横轴

5、和纵轴所代表的物理量，以及物理量的单位或指数明确了两个坐标轴所代表的物理量，则清楚了图象所反映的是哪两个物理量之间的对应关系。有些形状相同的图象，由于坐标轴所代表的物理量不同，它们反映的物理规律就截然不同，如振动图象和波动图象。另外，在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位。比如，波动图象的横纵坐标都表示长度，但单位往往不一样，当判断质点在一定的时间内通过的位移和路程时经常出错，这样的错误太可惜，要杜绝出现。另外，还要注意化非一次函数为一次函数后，横纵坐标的含义。②线--图象中图线的特征（宏观方面的物理规律）-12-图像法及其在物理中的应用高中必修课（一）辅

6、导物理人教版纵轴所代表的物理量量值变化吗，是均匀变化还是非均匀变化？是否是分段函数（图象）？是否存在极值？注意观察图象中图线的形状是直线、曲线，还是折线等，分析图线所反映两个物理量之间的关系，进而明确图象反映的物理内涵。如金属导体的伏安特性曲线反应了电阻随温度的升高而增大。图线分析时还要注意图线的拐点具有的特定意义，它是两种不同变化情况的交界，即物理量变化的特殊点。例如，共振图象的拐点（最高点）表明了共振的条件，这时驱动力的频率与物体的固有频率相同；光电效应中光电流—电压图象中存在饱和电流，电源输出功率--外电阻的图象中，在外电阻等于内电阻时输出功率有极值等等

7、。③点--坐标原点和图线上任意点，两图线交点（微观方面的，特殊状态或过程）A截距点，它反映了当一个物理量为零时，另一个物理量的值是多少，也就是说明确表明了研究对象的一个状态;B交点，即图线与图线相交的点，它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量。C极值点，它可表明该点附近物理量的变化趋势;D拐点，通常反映出物理过程在该点发生突变，物理量由量变到质变的转折点。拐点分明拐点和暗拐点，对明拐点，能一眼看出其物理量发生了突变；而暗拐点，往往察觉不到物理量的突变，需要进一步推导，与其他条件有关。（如横轴是时间，U-I线），也可表示一过程；两图线相交点只表示横轴和纵轴

8、代表的物理量相等，其他物理量是否相等。