高中物理圖象專題

關(guān)于高中物理圖象專題

物理圖像，主講物理量之間的函數(shù)關(guān)系圖像。是直觀地反映物理量之間關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法，在物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。學(xué)生對(duì)物理圖像的理解應(yīng)用是高考要求的必備能力和必考問題。第2頁,共23頁，2024年2月25日，星期天一．物理圖像的作用及應(yīng)用物理圖像解題的優(yōu)勢(shì)二．高考試題中常見的圖像種類三．高考考綱及近三年（07-09年）考題分析第3頁,共23頁，2024年2月25日，星期天一．物理圖像的作用及應(yīng)用物理圖像解題的優(yōu)勢(shì)

抽象的概念直觀形象。物理過程一目了然，特別是動(dòng)態(tài)變化過程清晰明朗。物理量之間的函數(shù)關(guān)系明確，還可以恰當(dāng)?shù)乇硎臼噶康拇笮『头较?。用圖像處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能使誤差大大減小。第4頁,共23頁，2024年2月25日，星期天一．物理圖像的作用及應(yīng)用物理圖像解題的優(yōu)勢(shì)5.蘊(yùn)含大量的信息

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軸、線、點(diǎn)、面、斜率（1）軸：x和y軸的表示的物理量

解題時(shí)靈活選取坐標(biāo)軸。比如牛頓第二定律中a-m，圖像為雙曲線，但若x軸選取1/m，則圖像為直線。ma1/m第5頁,共23頁，2024年2月25日，星期天一．物理圖像的作用及應(yīng)用物理圖像解題的優(yōu)勢(shì)（2）線①函數(shù)關(guān)系：線性關(guān)系（正比、一次函數(shù)等），二次函數(shù)（拋物線），反比函數(shù)（雙曲線），正弦函數(shù)，波動(dòng)函數(shù)（方波，鋸齒波）等。

②漸近線、切線：斜率和變化趨勢(shì)，如圖

③復(fù)合線：如圖

④兩圖線的對(duì)比：應(yīng)用圖像解題的重要方法。第6頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（3）點(diǎn)：

①拐點(diǎn)（轉(zhuǎn)折點(diǎn)）：如圖

②極值點(diǎn)：如圖

③交點(diǎn)：如圖④端點(diǎn)（初始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)）⑤

截距點(diǎn)（與x和y軸的交點(diǎn)）

一．物理圖像的作用及應(yīng)用物理圖像解題的優(yōu)勢(shì)fαf滑動(dòng)摩擦靜摩擦tgα=μ（4）面和斜率第7頁,共23頁，2024年2月25日，星期天二．高考試題中常見的圖像種類1.較常用的：運(yùn)動(dòng)學(xué)中:s-t

v-t

a-t圖像等動(dòng)力學(xué)中:a-F

a-1/m

圖像等，振動(dòng)x-t

，波動(dòng)y-x

，交流電e-t

，I-t

等等ts(v)(a)ox(e)(I)otT2T第8頁,共23頁，2024年2月25日，星期天2.實(shí)驗(yàn)中的圖像：

I-U伏安曲線

U-I電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

T2-L單擺等等二．高考試題中常見的圖像種類U/VI/A840510U/VI/A840510U/VI/A8645100T2/s201234L/m1284第9頁,共23頁，2024年2月25日，星期天3.教材中未出現(xiàn)但有重要應(yīng)用的圖像：

F-t

，F(xiàn)-s示功圖，機(jī)械能中Ek-Ep，Δp-t

圖等，電磁感應(yīng)中的Φ-t圖、E-t圖、B-t圖等4.另類圖像：P-R電源輸出功率和電阻關(guān)系，A-f共振曲線，F(xiàn)-r

分子力與距離關(guān)系，Ep–r分子勢(shì)能與距離關(guān)系，Ekm-v光電效應(yīng)，m-Z核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)關(guān)系等等二．高考試題中常見的圖像種類第10頁,共23頁，2024年2月25日，星期天F斥力引力rr0力力r力r力r(r)0（Ep）（A）（f0）（f）第11頁,共23頁，2024年2月25日，星期天模塊內(nèi)容要求考綱中能力要求第一冊(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖像Ⅱ必要時(shí)能運(yùn)用結(jié)合圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)分析第二冊(cè)交變電流圖像Ⅰ第三冊(cè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像Ⅱ橫波的圖像Ⅱ三.高考考綱及近三年（07-09年）考情分析第12頁,共23頁，2024年2月25日，星期天勻變速運(yùn)動(dòng)的圖像2007年理綜全國(guó)卷Ⅱ152008年江蘇卷052007年海南卷082007年理綜四川卷202008年理綜山東卷172007年理綜寧夏卷162009年理綜全國(guó)卷Ⅰ.202009年理綜安徽卷162007年理綜山東卷202009年理綜浙江卷212009年理綜山東卷172008年廣東卷102008年理綜天津卷212009年江蘇卷092008年廣東理科基礎(chǔ)102008年理綜四川卷192008年海南卷082009年理綜福建卷17電磁感應(yīng)中的圖像問題2008年理綜寧夏卷172007年理綜天津卷212007年理綜全國(guó)卷Ⅰ212008年理綜四川卷182007年江蘇卷052007年理綜全國(guó)卷Ⅱ212009年廣東卷032008年上海卷222007年上海卷232009年理綜全國(guó)卷Ⅱ.152008年理綜全國(guó)卷Ⅱ172008年理綜全國(guó)卷Ⅱ212009年海南卷082008年理綜全國(guó)卷Ⅰ20圖像在力學(xué)解題中的應(yīng)用2008年上海卷10振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像2008年理綜天津卷202009年理綜寧夏卷192008年理綜全國(guó)卷Ⅰ162008年江蘇卷052007年理綜全國(guó)卷Ⅰ152008年理綜山東卷172009年理綜北京卷172008年理綜天津卷20第13頁,共23頁，2024年2月25日，星期天(2007年海南卷8)兩輛游戲賽車、在兩條平行的直車道上行駛。時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)線處，此時(shí)比賽開始。它們?cè)谒拇伪荣愔械膱D如圖所示。哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛()510152025510Oabt/sv/(m

s-1)510152025510Oabt/sv/(m

s-1)510152025510Oabt/sv/(m

s-1)510152025510Oabt/sv/(m

s-1)ADCB解：v-t圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積表示位移的大小。可以看出在圖像A和C中，當(dāng)t=20s時(shí)，a、b的位移相等，有一輛賽車追上了另一輛；在圖像B中，b的位移總比a的位移大，a始終追不上b；在圖像D中，0-10s內(nèi)，a的平均速度等于5m/s，b做勻速運(yùn)動(dòng)速度等于7.5m/s，所以10s內(nèi)b的位移比a的位移大，10-12.5s內(nèi)，12.5-15s內(nèi)，15s后，a的速度比b的速度小，故a始終追不上b，正確選項(xiàng)為AC.第14頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（2008年廣東卷10）某人騎自行車在平直道路上行進(jìn)，圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v－t圖象，某同學(xué)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是（）A．在t1時(shí)刻，虛線反映的加速度比實(shí)際的大B．在0－t1時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大C．在t1－t2時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的大D．在t3－t4時(shí)間內(nèi)，虛線反映的是勻速運(yùn)動(dòng)解：在t1時(shí)刻，虛線的斜率比實(shí)線上該點(diǎn)的斜率小，選項(xiàng)A錯(cuò)；在0－t1時(shí)間內(nèi)，虛線與坐標(biāo)軸所圍的面積比實(shí)線的大，即由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)線的大，所以由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大，選項(xiàng)B正確；在t1－t2時(shí)間內(nèi)，虛線與坐標(biāo)軸所圍的面積比實(shí)線的小，即由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)線的小，選項(xiàng)C錯(cuò)；在t3－t4時(shí)間內(nèi)，虛線與t軸平行，即速度不變，選項(xiàng)D正確。tv0t1t2t3t4第15頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（2009年理綜全國(guó)卷Ⅱ）兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們?cè)?～0.4s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t1分別為()A．1/3和0.30sB．3和0.30sC．1/3和0.28sD．3和0.28s解：本題考查圖象問題。根據(jù)速度圖象的特點(diǎn)可知甲做勻加速，乙做勻減速。根據(jù)得，根據(jù)牛頓第二定律有，由,得t1=0.3s，選項(xiàng)B正確。v/ms-1t1t/s12340.400甲乙第16頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第17頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第18頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第19頁,共23頁，2024年2月25日，星期天RtRtRtRtBAC0t/sF2B4682A60t/sF480x2C468t/s0t/sx2D468圖乙圖甲t/s0v2468第20頁,共23頁，2024年2月25日，星期天

作圖題：關(guān)鍵“列函數(shù)、畫圖像，看圖像、列函數(shù)”在描繪圖像時(shí)，要注意物理量的單位、坐標(biāo)軸標(biāo)度的適當(dāng)選擇及函數(shù)圖像的特征等,特別要注意把相關(guān)物理量的數(shù)值在坐標(biāo)軸上標(biāo)示清楚。2.用圖題：

關(guān)鍵“靈活選取坐標(biāo)系，利用圖像點(diǎn)與線，化抽象為形象”

“用圖”就是運(yùn)用圖象分析和解決問題.即利用圖象中點(diǎn)（起點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)）、線（直、曲）、峰值、截距、斜率、面積、正負(fù)號(hào)等的物理意義來定性分析、定量計(jì)算或理解物理規(guī)律.

“用圖”時(shí)，要明確：

a.圖像所代表的物理過程

b.坐標(biāo)所代表的物理量及其單位

c.圖線上各點(diǎn)讀數(shù)的物理意義

d.圖線與坐標(biāo)軸上的截距的物理意義

e.圖線與坐標(biāo)軸所圍面積的物理意義

f.圖線漸近線的物理意義

g.圖線上一些特殊點(diǎn)（如第一大點(diǎn)中所述）的物理意義四．物理圖像考測(cè)問題的兩大類型——作圖題，用圖題第21頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（隱形用圖題）如圖所示，質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平擊穿放在光滑水平面上的木塊，木塊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M。子彈穿過木塊后木塊獲得的動(dòng)能為Ek，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為E損，若木塊質(zhì)量M