高考热点专题图像问题.doc

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1、北京四中审　稿：李井军　责　编：郭金娟图像专题　　【高考展望】　　物理图象有以下几方面的应用：　　⑴利用图象解题可使解题过程更简化，思路更清晰。　　图象解法不仅思路清晰，而且在很多情况下可使解题过程得到简化，起到比解析法更巧妙、更灵活的独特效果。在有些情况下运用解析法可能无能为力，但是图象法可能会使你豁然开朗。　　⑵利用图象描述物理过程更直观　　物理过程可以用文字表述，也可用数学式表述，还可以用物理图象描述。从物理图象可以更直观地观察出物理过程的动态特征。诚然，不是所有过程都可以用物理图象进行描述的，然而如果能够用物理图象描述

2、，一般说来总是有直观、容易理解的特征。利用图象描述物理过程一般包括两个方面：将物理过程描述成物理图象与从物理图象分析物理过程。　　⑶利用物理图象分析物理实验　　运用图像处理物理实验数据是物理实验中常用的一种方法，这是因为它除了具有简明、直观、便于比较和减少偶然误差的特点之外，另外还可以有图像求解第三个相关物理量。运用图像求出的相关物理量也具有误差小的特点。　　在讨论实验误差时，通常采用数学分析的方法。诚然，数学工具是研究物理学的重要手段，但又是运用数学工具分析实验误差显得很繁琐，且物理意义不太清晰，倒不如一幅图像更明了、更简单

3、。　　几乎每年的高考题都会涉及图像的问题，可能在选择题出现，可能在实验题中出现，可能在计算题中出现，因此，掌握该图像专题还是非常有意义的。　　【知识升华】　　一、物理图象的类型：　　图像在中学物理中应用十分广泛，它能形象地表达物理规律，能直观地叙述物理过程，并鲜明的表示物理量间的依赖关系。综合回顾高中物理中接触到的典型图像常见下表：图线函数形式特例物理意义　y=c匀速直线运动的速度图像做匀速直线运动质点的速度是恒矢量。y=kx①v=0的匀加速直线运动的v-t图像（若v≠0，则截距不为零）②纯电阻电路的I-U图像①表示速度大小随

4、时间线性增加。②表示纯电阻电路中I随导体两端电压线性增加。y=a-kx①匀减速运动中的v-t图像②闭合电路中的U-I图像（U=E-Ir）①表示物体速度大小随时间线性减小。②表示路端电压随电流强度的增大而减小。y=(双曲线函数)①纯电阻电路的U-R图像②纯电阻电路的η-R图像①表示纯电阻电路中路端电压随外电阻非线性增加。②表示纯电阻电路中电源效率随R非线性增加。y=(双曲线函数)①纯电阻外电路的I-R图像②纯电阻电路的U-R图像①表示外电路纯电阻时，闭合电路中电流强度随外电阻增加而非线性减小。②表示电源中内电压随外电阻增加而非线

5、性减小。xy=c机械在额定功率下，牵引力与速度的图像表示功率一定时，牵引力与速度成反比。　　高中物理课本中出现的和其他常用的物理图像：力学热学电学光学、原子核实验位移—时间速度—时间力—时间力—位移振动图像共振图像波的图像分子力图像分子势能图像电压—电流电压—时间电流—时间磁能量图像感应电流图像磁感应强度图像衰变图像平均结合能图像弹簧的弹力图像伏安特性曲线路端电压—电流　　二、对图象意义的理解　　⑴首先应明确所给的图象是什么图象，即认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的“函数关系”，特别是对那些图形相似、容易混淆的图象更要注

6、意区分。例如振动图象与波动图象，运动学中的s-t图和v-t图、电磁振荡中的i-t图和q-t图等。　　⑵要清楚的理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义。其中的：　　a、点：图线上的每一个点对应研究对象的一个状态，特别注意“起点”、“终点”、“拐点”，他们往往对应一个特殊状态。　　b、线：表示研究对象的变化过程和规律。如v-t图象中图线若为倾斜直线，则表示物体做的是匀变速直线运动。　　c、斜率：表示横、纵坐标上两物理量的比值。常有一个重要的物理量与之对应，用于求解定量计算中对应物理量的大小和定性分析变化

7、的快慢问题。如s-t图象的斜率表示速度大小，v-t图象的斜率表示加速度大小，U-I图象的斜率表示电阻大小等。　　d、面积：图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程量的物理量相对应。v-t图线与横轴包围的“面积”大小表示位移大小，t轴上方的“面积”表示正位移，t轴下方的“面积”表示负位移。如左图所示，F-t图象中的“面积”表示冲量的大小。如右图所示，F-s图象中的“面积”大小表示功的“大小”。　　e、截距：表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的物理量的大小。由此往往能得到一个很有意义的物理量。如图所示为测电源电动势和内阻的实验图

8、线，其纵截距即等于电源电动势，横截距为短路时的电流，图线的斜率（绝对值）即等于电源内阻。　　【典型例题】　　【例1】质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点的速度为零。在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大：（