高考物理圖像法解題技巧大全
高考物理圖像法解題技巧總結(jié)大全
像中圖線(xiàn)與縱、橫軸的截距是另一個(gè)值得關(guān)注的地方，常常是題目中的隱含條件，下面是小編為大家整理的關(guān)于高考物理圖像法解題技巧大全，希望對(duì)您有所幫助。歡迎大家閱讀參考學(xué)習(xí)!
一、方法簡(jiǎn)介
圖像法將物理量間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系，運(yùn)用圖像直觀、形像、簡(jiǎn)明的特點(diǎn)，來(lái)分析解決物理問(wèn)題，由此達(dá)到化難為易、化繁為簡(jiǎn)的目的.高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量的圖像問(wèn)題，運(yùn)用圖像解題是一種重要的解題方法.在運(yùn)用圖像解題的過(guò)程中，如果能分析有關(guān)圖像所表達(dá)的物理意義，抓住圖像的斜率、截距、交點(diǎn)、面積、臨界點(diǎn)等幾個(gè)要點(diǎn)，常常就可以方便、簡(jiǎn)明、快捷地解題.
二、典型應(yīng)用
1.把握?qǐng)D像斜率的物理意義
在v-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，在s-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，在U-I圖像中斜率表示電學(xué)元件的電阻，不同的物理圖像斜率的物理意義不同.
2.抓住截距的隱含條件
圖像中圖線(xiàn)與縱、橫軸的截距是另一個(gè)值得關(guān)注的地方，常常是題目中的隱含條件.例1、在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出U-I圖像，如圖所示，由圖像得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=______ V，內(nèi)電阻r=_______ Ω.
【解析】電源的U-I圖像是經(jīng)常碰到的，由圖線(xiàn)與縱軸的截距容易得出電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V，圖線(xiàn)與橫軸的截距0.6 A是路端電壓為0.80伏特時(shí)的電流，(學(xué)生在這里常犯的錯(cuò)誤是把圖線(xiàn)與橫軸的截距0.6 A當(dāng)作短路電流，而得出r=E/I短=2.5Ω 的錯(cuò)誤結(jié)論.)故電源的內(nèi)阻為:r=△U/△I=1.2Ω
3.挖掘交點(diǎn)的潛在含意
一般物理圖像的交點(diǎn)都有潛在的物理含意，解題中往往又是一個(gè)重要的條件，需要我們多加關(guān)注.如：兩個(gè)物體的位移圖像的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體“相遇”.
例2、A、B兩汽車(chē)站相距60 km，從A站每隔10 min向B站開(kāi)出一輛汽車(chē)，行駛速度為60 km/h.
(1)如果在A站第一輛汽車(chē)開(kāi)出時(shí)，B站也有一輛汽車(chē)以同樣大小的速度開(kāi)往A站，問(wèn)B站汽車(chē)在行駛途中能遇到幾輛從A站開(kāi)出的汽車(chē)?
(2)如果B站汽車(chē)與A站另一輛汽車(chē)同時(shí)開(kāi)出，要使B站汽車(chē)在途中遇到從A站開(kāi)出的車(chē)數(shù)最多，那么B站汽車(chē)至少應(yīng)在A站第一輛車(chē)開(kāi)出多長(zhǎng)時(shí)間后出發(fā)(即應(yīng)與A站第幾輛車(chē)同時(shí)開(kāi)出)?最多在途中能遇到幾輛車(chē)?
(3)如果B站汽車(chē)與A站汽車(chē)不同時(shí)開(kāi)出，那么B站汽車(chē)在行駛途中又最多能遇到幾輛車(chē)?
【解析】依題意在同一坐標(biāo)系中作出分別從A、B站由不同時(shí)刻開(kāi)出的汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)的s一t圖像，如圖所示.
從圖中可一目了然地看出：
(1)當(dāng)B站汽車(chē)與A站第一輛汽車(chē)同時(shí)相向開(kāi)出時(shí)，B站汽車(chē)的s一t圖線(xiàn)CD與A站汽車(chē)的s-t圖線(xiàn)有6個(gè)交點(diǎn)(不包括在t軸上的交點(diǎn))，這表明B站汽車(chē)在途中(不包括在站上)能遇到6輛從A站開(kāi)出的汽車(chē).
(2)要使B站汽車(chē)在途中遇到的車(chē)最多，它至少應(yīng)在A站第一輛車(chē)開(kāi)出50 min后出發(fā)，即應(yīng)與A站第6輛車(chē)同時(shí)開(kāi)出此時(shí)對(duì)應(yīng)B站汽車(chē)的s—t圖線(xiàn)MN與A站汽車(chē)的s一t圖線(xiàn)共有11個(gè)交點(diǎn)(不包括t軸上的交點(diǎn))，所以B站汽車(chē)在途中(不包括在站上)最多能遇到1l輛從A站開(kāi)出的車(chē).
(3)如果B站汽車(chē)與A站汽車(chē)不同時(shí)開(kāi)出，則B站汽車(chē)的s-t圖線(xiàn)(如圖中的直線(xiàn)PQ)與A站汽車(chē)的s-t圖線(xiàn)最多可有12個(gè)交點(diǎn)，所以B站汽車(chē)在途中最多能遇到12輛車(chē).
4.明確面積的物理意義
利用圖像的面積所代表的物理意義解題，往往帶有一定的綜合性，常和斜率的物理意義結(jié)合起來(lái)，其中v一t圖像中圖線(xiàn)下的面積代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移是最基本也是運(yùn)用得最多的.
例4、在光滑的水平面上有一靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的水平恒力乙推這一物體.當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為32 J.
則在整個(gè)過(guò)程中，恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少?
【解析】這是一道較好的力學(xué)綜合題，涉及運(yùn)動(dòng)、力、功能關(guān)系的問(wèn)題.粗看物理情景并不復(fù)雜，但題意直接給的條件不多，只能深挖題中隱含的條件.下圖表達(dá)出了整個(gè)物理過(guò)程，可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、圖像等多個(gè)角度解出，應(yīng)用圖像方法，簡(jiǎn)單、直觀.
作出速度一時(shí)間圖像(如圖a所示)，位移為速度圖線(xiàn)與時(shí)間軸所夾的面積，依題意，總位移為零，即△0AE的面積與△EBC面積相等，由幾何知識(shí)可知△ADC的面積與△ADB面積相等，故△0AB的面積與△DCB面積相等(如圖b所示).
即： (v1×2t0)= v2t0
解得：v2=2v1
由題意知, mv22=32J,故 mv12=8J,
根據(jù)動(dòng)能定理有W1= mv12=8J, W2= m(v22-v12)=24J
5.尋找圖中的臨界條件
物理問(wèn)題常涉及到許多臨界狀態(tài)，其臨界條件常反映在圖中，尋找圖中的臨界條件，可以使物理情景變得清晰.
例5、從地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A，相隔△t時(shí)間后又以初速度v0從地面上豎直上拋另一物體B，要使A、B能在空中相遇，則△t應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?
【解析】在同一坐標(biāo)系中作兩物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的s-t圖像，如圖.要A、B在空中相遇，必須使兩者相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移相等，即要求A、B圖線(xiàn)必須相交，據(jù)此可從圖中很快看出：物體B最早拋出時(shí)的臨界情形是物體B落地時(shí)恰好與A相遇;物體B最遲拋出時(shí)的臨界情形是物體B拋出時(shí)恰好與A相遇.故要使A、B能在空中相遇，△t應(yīng)滿(mǎn)足的條件為：2v0/g<△t<4v0/g
通過(guò)以上討論可以看到，圖像的內(nèi)涵豐富，綜合性比較強(qiáng)，而表達(dá)卻非常簡(jiǎn)明，是物理學(xué)習(xí)中數(shù)、形、意的完美統(tǒng)一，體現(xiàn)著對(duì)物理問(wèn)題的深刻理解.運(yùn)用圖像解題不僅僅是一種解題方法，也是一個(gè)感悟物理的簡(jiǎn)潔美的過(guò)程.
6.把握?qǐng)D像的物理意義
例6、如圖所示，一寬40 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一邊長(zhǎng)為20 cm的正方形導(dǎo)線(xiàn)框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20 cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行.取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0，在下列圖線(xiàn)中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)問(wèn)變化規(guī)律的是
【解析】 可將切割磁感應(yīng)線(xiàn)的導(dǎo)體等效為電源按閉合電路來(lái)考慮，也可以直接用法拉第電磁感應(yīng)定律按閉合電路來(lái)考慮.
當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框部分進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有恒定的感應(yīng)電流，當(dāng)整體全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框部分離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，又能產(chǎn)生相反方向的感應(yīng)電流.所以應(yīng)選C
1、大的物體不一定不能看成質(zhì)點(diǎn)，小的物體不一定能看成質(zhì)點(diǎn)。
2、參考系不一定是不動(dòng)的，只是假定為不動(dòng)的物體。
3、在時(shí)間軸上n秒時(shí)指的是n秒末。第n秒指的是一段時(shí)間，是第n個(gè)1秒。第n秒末和第n+1秒初是同一時(shí)刻。
4、物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小不一定等于路程。
5、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn)，如遇到打出的是短橫線(xiàn)，應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫(xiě)紙的高度，使之增大一點(diǎn)。
6、使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后，再釋放紙帶。
7、物體的速度大，其加速度不一定大。物體的速度為零時(shí)，其加速度不一定為零。物體的速度變化大，其加速度不一定大。
8、物體的加速度減小時(shí)，速度可能增大;加速度增大時(shí)，速度可能減小。9、物體的速度大小不變時(shí)，加速度不一定為零。
10、物體的加速度方向不一定與速度方向相同，也不一定在同一直線(xiàn)上。
11、位移圖象不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
12、圖上兩圖線(xiàn)相交的點(diǎn)，不是相遇點(diǎn)，只是在這一時(shí)刻相等。
13、位移圖象不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。解題前先搞清兩坐標(biāo)軸各代表什么物理量，不要把位移圖象與速度圖象混淆。
14、找準(zhǔn)追及問(wèn)題的臨界條件，如位移關(guān)系、速度相等等。
15、用速度圖象解題時(shí)要注意圖線(xiàn)相交的點(diǎn)是速度相等的點(diǎn)而不是相遇處。
16、桿的彈力方向不一定沿桿。
17、摩擦力的作用效果既可充當(dāng)阻力，也可充當(dāng)動(dòng)力。
18、滑動(dòng)摩擦力只以μ和N有關(guān)，與接觸面的大小和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。
19、靜摩擦力具有大小和方向的可變性，在分析有關(guān)靜摩擦力的問(wèn)題時(shí)容易出錯(cuò)。
20、使用彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，要使彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧與細(xì)繩套在同一直線(xiàn)上，彈簧與木板面平行，避免彈簧與彈簧測(cè)力計(jì)外殼、彈簧測(cè)力計(jì)限位卡之間有摩擦。
1.高考前幾天不要再做難題、新題了，現(xiàn)在的考試趨勢(shì)是試題的難度不高，更側(cè)重于基礎(chǔ)。
花很長(zhǎng)時(shí)間琢磨一道難題，還做不出來(lái)，使得自己心煩意亂，影響考前的情緒。大多數(shù)考生不是因?yàn)殡y題不會(huì)做而落了榜，而是該得的分?jǐn)?shù)也就是在基礎(chǔ)知識(shí)上丟失了上一本或二本的機(jī)會(huì)。再說(shuō)，無(wú)論要考哪個(gè)層次的學(xué)校，基礎(chǔ)的分?jǐn)?shù)都不容忽視。每年的高考狀元在談體會(huì)時(shí)，多數(shù)狀元說(shuō)做題時(shí)不是分分必爭(zhēng)，而是一定要注重基礎(chǔ)知識(shí)，狀元們被扣掉的分?jǐn)?shù)，往往不是在壓軸兒題上，而是在基礎(chǔ)題上。
2.考生考前最好多看基礎(chǔ)題和平時(shí)練習(xí)中的錯(cuò)題。
平時(shí)練的基礎(chǔ)題涵蓋了物理的基本知識(shí)點(diǎn)，以做基礎(chǔ)題目帶動(dòng)整個(gè)物理基本概念的復(fù)習(xí)，既可以緩解緊張情緒，給自己信心，又可以加深對(duì)基本概念的印象，給臨場(chǎng)正常發(fā)揮甚至超水平發(fā)揮奠定基礎(chǔ)?？记翱村e(cuò)題對(duì)高考超水平發(fā)揮大有幫助。拿出以前的練習(xí)，看做錯(cuò)的題，查找錯(cuò)誤原因，看是知識(shí)上的漏洞，還是做題方法上的不到位;到底是做題過(guò)程中的哪個(gè)步驟出現(xiàn)了問(wèn)題才犯了錯(cuò);現(xiàn)在，自己這樣的問(wèn)題能不能避免了，知識(shí)和能力是否提高了。無(wú)論是什么層次的學(xué)生做題的時(shí)候都會(huì)犯錯(cuò)，而且我們常常會(huì)犯相同的錯(cuò)誤，那么，如果我們能減少犯相同的錯(cuò)誤的情況，就一定可以成為一名成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生了。