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时间：2019-10-24
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1、浅谈物理图像的教学图象是根据物理实验测定的数据做出的，图线能反映物理规律，图像在物理教学中应用十分广泛，中学物理教学大纲明确要求：“物理规律可用数学公式和图象来表示，要引导学生理解公式和图象的物理意义”，在高考物理科说明中要求：“能运用几何图形、函数图象进行表达分析和求解物理问题的能力。”用途项表达物理过程、物理规律，具有直观形象的优点，用图象解题简捷。加强图象教学对提高学生科学表达物理规律，灵活处理物理问题的能力以及培养树立结合，形象思维有重要意义。一、通过图象教学提高学生用函数图象分析表达物理问题的能力1、正确认识和理解各种图象，知道它们所代表的物理状0IOX.态、物理过程。图象
2、平而内的一个点，代表一个物理状态，图象平而内的一段线表示一个物理变化过程。图中，A是速度时间图象,B是电压——电流图像，C是光电子最大初动能一一入射光频率图像;v-t图像，它反映运动质点速度随时间变化的规律,直线表示质点做有往返的匀减速运动，如竖直上抛。2、深入理解图像的物理意义v-t图相中的斜率表示加速度，图线与时间轴包围的“面积”表示质点运动的位移。简谐振动图像和简谐波的图像都是余弦函数图像，但两者所表示的物理意义不同。振动图像波动图像图像A、一J./■;vV如寸r函数关系表示一个质点做简谐振动时,它的位移X随时间t的变化表示某一时刻媒质中各个质点相对平衡位置的位移坐标思义横轴表示时间
3、表示各个质点到震源或原点的距离纵轴表示位移表示位移有图可得周期、振幅波长，振幅振动方向上坡上行，下坡下行下坡上行，上坡下行（朝波传播方向看）二、利用函数图像，提高学生归纳，推导物理规律的能力研究查理定律时，即一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1,增加（或减少）的压强等于它在o°c时压强的君。数学表达式为：Pt=Po（l+方詁）可利用描点法，両出由实验数据得出的，在p-t图相中，压强与温度的关系，图像是一未经过原点的斜线，即压强是温度的一次函数；由图可知，当t=O°C时，p=p0,由于等容线未通过原点，它表明等容线的反向延长线交t轴于D点，得到t=-273°C,因为直线
4、斜率k=tga=P°,所以pt=p0+tg厶/丿a•t=p0（1+—）即查理定律的表达式。273三、通过对图像研究，提高分析和解决物理问题的能力在指导学生做验证牛顿第二定律的实验中，发现学生常得到如下几种情况：当学生通过实验得到的图像与理论上结果产生误差时，不能简单地归咎于测量误差，应持科学的态度，忠实于实验数据,从较理想的实验结果中寻找产生偏差的原因。图中C图是在没有满足mvvM的条件下得到的。在人为地认为，沙桶和沙的重力mg等于绳的拉力F时，在小车质量M一定时「与F成正比，在a-F图中是一条通过原点的直线（图中虚线）。JF=Ma[mg-F=mamg在试验中，由牛顿定律得m+Ma=^m§
5、有上式可知，只有当mvvM时，a=》mg,若m不满足mvvMM"时，则af>a(af=-!-mg,a=—mg)Mm+M即图像向下弯曲由于误差一般不大于5%,即旦匚豎£5%电VFn=^mg,F*J=mg•••mW丄M,可以认为满足此式的m,都远远小于M。20四、利用图像解物理题冃例1、一辆汽车从甲站出发，先匀加速运动5分钟，此后又匀减速运动2分钟，恰好到达乙站。已知甲、乙两站相距3.5km,求汽车在这段位移中的最大速度。分析与解：汽车先做初速度为零的匀加速运动，在v-t图I谿中是一条通过原点的斜向上的线段；此后汽车以运加运动的末速度为匀减速运动的初速度，在v-t图中是一斜向下的线段。有题意可
6、知：这段位移的最大速度是加速运动的末速度，图线与横轴包围的“面积”在数值上等于甲乙两站的距离。如图4S=l(t1+t2)VmVm=—=2x3.5x102m/s=16.7m/st,+t25x60+2x60例2、如图5所示，在p-t图像中图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程,将abc过程转换到p-V图中。分析与解：对丁热学图像问题，关键要明白每一条图线所表示的状态变化过程，在p・v图上画过程曲线来表示热力学过程，过程曲线的类型有过程特征决定，过程的初、终状态应试具体情况而定。状态b有过程I和过程II的交点确定。题中，过程I(a-b)式等容、升温、增压过程过程Il(b-c)时等温、卩降
7、压过程£所以在P-V图中，图线应为图be曲线为双曲线。
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