高考物理总复习 考前三个月 七大提分策略 策略五 图象在分析物理问题中的应用课件.ppt

策略五图象在分析物理问题中的应用 第二篇七大提分策略 图象是研究和分析物理问题的重要方法 图象能直观和定量反映出相关物理量间的对应关系和数量变化关系 图象法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图象 运用图象直观 形象 简明的特点 来分析解决物理问题 从而达到化难为易 化繁为简的目的 高中物理学习中涉及大量的图象问题 运用图象解题是一种重要的解题方法 在运用图象解题的过程中 如果能分析有关图象所表达的物理意义 抓住图象的斜率 截距 交点 面积 临界点等几个要点 常常就可以方便 简明 快捷地解题 学生要有意识地应用图象法来分析处理问题 提高应用图象解题的能力 1 把握图象斜率的物理意义在v t图象中斜率表示物体运动的加速度 在x t图象中斜率表示物体运动的速度 在u i图象中斜率表示电学元件的电阻 不同的物理图象斜率的物理意义不同 2 抓住截距的隐含条件图象中图线与纵 横轴的截距是另一个值得关注的地方 常常是题目中的隐含条件 例1如图1所示 在测量电池的电动势和内阻的实验中 根据得出的一组数据作出u i图象 由图象得出电池的电动势e v 内电阻r 答案 解析 图1 1 5 1 2 3 挖掘交点的潜在含义一般物理图象的交点都有潜在的物理含义 解题中往往又是一个重要的条件 需要我们多加关注 如 两个物体的位移图象的交点表示两个物体 相遇 答案 例2a b两汽车站相距60km 从a站每隔10min向b站开出一辆汽车 行驶速度为60km h 1 如果在a站第一辆汽车开出时 b站也有一辆汽车以同样大小的速度开往a站 问b站汽车在行驶途中能遇到几辆从a站开出的汽车 答案见解析 解析 解析依题意在同一坐标系中作出分别从a b站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的x t图象 如图所示 从图中可一目了然地看出 当b站汽车与a站第一辆汽车同时相向开出时 b站汽车的x t图线cd与a站汽车的x t图线有6个交点 不包括在t轴上的交点 这表明b站汽车在途中 不包括在站上 能遇到6辆从a站开出的汽车 2 如果b站汽车与a站另一辆汽车同时开出 要使b站汽车在途中遇到从a站开出的车数最多 那么b站汽车至少应在a站第一辆车开出多长时间后出发 即应与a站第几辆车同时开出 最多在途中能遇到几辆车 答案见解析 答案 解析 解析要使b站汽车在途中遇到的车最多 它至少应在a站第一辆车开出50min后出发 即应与a站第6辆车同时开出 此时对应b站汽车的x t图线mn与a站汽车的x t图线共有11个交点 不包括t轴上的交点 所以b站汽车在途中 不包括在站上 最多能遇到11辆从a站开出的车 3 如果b站汽车与a站汽车不同时开出 那么b站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车 答案见解析 答案 解析 解析如果b站汽车与a站汽车不同时开出 则b站汽车的x t图线 如图中的直线pq 与a站汽车的x t图线最多可有12个交点 所以b站汽车在途中最多能遇到12辆车 4 明确面积的物理意义利用图象的面积所代表的物理意义解题 往往带有一定的综合性 常和斜率的物理意义结合起来 其中v t图象中图线与t轴所围的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的 例3在光滑的水平面上有一静止的物体 现以水平恒力甲推这一物体 作用一段时间后 换成相反方向的水平恒力乙推这一物体 当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时 物体恰好回到原处 此时物体的动能为32j 则在整个过程中 恒力甲做功等于多少 恒力乙做功等于多少 答案 解析 答案8j24j 解析这是一道较好的力学综合题 涉及运动 力 功能关系的问题 粗看物理情景并不复杂 但题意直接给的条件不多 只能深挖题中隐含的条件 图甲表达出了整个运动过程 可以从牛顿运动定律 运动学 图象等多个角度解出 应用图象方法 简单 直观 作出速度 时间图象 如图乙所示 位移为速度图线与时间轴所夹的面积 依题意 总位移为零 即 oae的面积与 ebc面积相等 由几何知识可知 adc的面积与 adb面积相等 故 oab的面积与 dcb面积相等 如图丙所示 解得 v2 2v1 5 寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态 其临界条件常反映在图中 寻找图中的临界条件 可以使物理情景变得清晰 例4从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体a 相隔 t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体b 要使a b能在空中相遇 则 t应满足什么条件 答案 解析 解析在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的x t图象 如图 要使a b在空中相遇 必须使两者相对于抛出点的位移相等 即要求a b图线必须相交 据此可从图中很快看出 物体b最早抛出时的临界情形是物体b落地时恰好与a相遇 6 把握图象的物理意义例5如图2所示 一宽40cm的匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向里 一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内 以垂直于磁场边界的恒定速度v 20cm s通过磁场区域 在运动过程中 线框有一边始终与磁场区域的边界平行 取它刚进入磁场的时刻t 0 规定逆时针方向为感应电流的正方向 在下列图线中 正确反映感应电流随时间变化规律的是 图2 答案 解析 解析可将切割磁感线的导体等效