2013三維設(shè)計高考物理二輪復(fù)習(xí)課件第二階段專題一第1講圖象問題 文檔

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1、專題一 技法指導(dǎo) 第 1 講 典例示法 專題練習(xí) 類型一 類型二 類型三 類型四 類型五 返回 返回 返回 題型特點 圖象是描述物理過程，揭示物理規(guī)律，解決物理問題的一種重要手段。近幾年，高考試題中圖象出現(xiàn)的頻率很高，涉及各類題型。它是一種特殊且形象的語言和工具，運用數(shù)與形的巧妙結(jié)合，恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)各種現(xiàn)象的物理過程和物理規(guī)律，利用圖象可以從不同側(cè)面考查考生觀察分析、收集信息、推理判斷、作圖處理數(shù)據(jù)的能力。常見的命題方式主要有： 返回 (1)通過對物理過程的分析找出與之對應(yīng)的圖象并描繪。 (2)通過對已知圖象的分析尋找其內(nèi)部蘊含的物理規(guī)律。 (3)圖象的轉(zhuǎn)換用不同的圖象描述同一物理規(guī)律或結(jié)論。 (

2、4)綜合應(yīng)用物理圖象分析解決問題。 返回 1坐標(biāo)軸的物理意義 弄清兩個坐標(biāo)軸各代表什么物理量，以便了解圖象所反映的是哪兩個物理量之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 2圖象特征 注意觀察圖象形狀是直線、曲線，還是折線等，從而弄清圖象所反映的兩個物理量之間的關(guān)系，明確圖象反映的物理內(nèi)涵。 返回 3斜率的物理意義斜率的物理意義 要理解物理圖象中斜率的含義，首先要看清圖象的兩個坐標(biāo)軸。 (1)變速直線運動的 xt 圖象，縱坐標(biāo)表示位移，橫坐標(biāo)表示時間，因此圖線中某兩點連線的斜率表示平均速度，圖線上某一點切線的斜率表示瞬時速度。 (2)vt 圖線上兩點連線的斜率和某點切線的斜率，分別表示平均加速度和瞬時加速度。 返回

3、 (3)線圈的線圈的t圖象圖象(為磁通量)，斜率表示感應(yīng)電動勢。，斜率表示感應(yīng)電動勢。 (4)恒力做功的Wl圖象(l為恒力方向上的位移為恒力方向上的位移 )，斜率表示恒力的大小。 (5)沿電場線方向的x圖象圖象(為電勢，x為位移)，其斜率的大小等于電場強度。 (6)用自由落體運動測量重力加速度實驗的 v2x圖象圖象(v為速度，度，x為下落位移)，其斜率為重力加速度的，其斜率為重力加速度的 2倍。倍。 (7)不同帶電粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的不同帶電粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的 vr圖象圖象(v為速度，r為半徑)，其斜率跟帶電粒子的比荷成正比。 返回 4面積的物理意義面積的物理

4、意義 (1)在直線運動的vt圖象中，圖線和時間軸之間的一塊面積，等于速度v與時間t的乘積，因此它表示相應(yīng)時間內(nèi)質(zhì)點通過的位移。 (2)在at圖象中，圖線和時間軸之間的面積，等于加速度 a與時間t的乘積，表示質(zhì)點在相應(yīng)時間內(nèi)速度的變化量。 (3)線圈中電磁感應(yīng)的 Et圖象(E為感應(yīng)電動勢)，圖線跟t坐標(biāo)軸之間的面積表示相應(yīng)時間內(nèi)線圈磁通量的變化量。 返回 (4)力F移動物體在力的方向上產(chǎn)生一段位移 l，F(xiàn)l圖象中圖線和l坐標(biāo)軸之間的面積表示 F做的功，如果F是靜電力，這塊面積表示電勢能的減小量，如果 F是合力，則這塊面積表示物體動能的增加量。 (5)靜電場中的Ex圖象(E為電場強度，x為沿電場線

5、方向的位移)，圖線和x坐標(biāo)軸之間的面積表示相應(yīng)兩點間的電勢差。 返回 5交點、拐點的物理意義 交點往往表示不同對象達(dá)到的某一物理量的共同點，如在同一UI坐標(biāo)上，電阻的UI圖線和電源的UI圖線的交點表示兩者連成閉合電路時的工作點，拐點既是坐標(biāo)點，又是兩種不同變化情況的交界，即物理量之間的突變點。 6坐標(biāo)的單位及數(shù)量級 在識圖和用圖時一定要看清坐標(biāo)軸所注明的單位，如 m、cm、106 m等。 返回 返回 例例1 如圖111所示，質(zhì)量為m的滑塊從傾角為30 的固定斜面上無初速地釋放后勻加速下滑，加速度ag4，取出發(fā)點為參考點，圖112中能正確描述滑塊的速率 圖111 v、動能Ek、勢能Ep、機械能E

6、與時間t和位移x關(guān)系的是 ( ) 返回 圖112 返回 審題指導(dǎo) 物體在勻加速下滑的過程中，其速率v、動能Ek、勢能Ep、機械能E隨時間t和位移x的變化規(guī)律是不同的，因此其對應(yīng)圖象也是不同的，找出各自的變化規(guī)律，即可對選項做出判斷。 返回 解析解析 因為勻加速下滑，由速度公式 vat可知A正確；Ek12mv212ma2t2，可知B錯；又Epmghmgxsin ，C正確；由mgsin Ffma，F(xiàn)f12mg14mg14mg，有摩擦力做功，機械能不守恒， D錯。 答案 AC 返回 類題通法 本題中四個選項的縱、橫坐標(biāo)軸所對應(yīng)的物理量均不同，故應(yīng)結(jié)合物體運動規(guī)律分析各物理量的變化規(guī)律，從而得出結(jié)果。

7、 返回 例例2 穿過某線圈的磁通量隨時間變化的t圖象如圖113所示，下列說法正確的是 ( ) A在t5 s時刻磁通量最大，因此這時線圈的感應(yīng)電動勢最大 圖113 B在1012 s內(nèi)磁通量的變化量最小，因此這段時間內(nèi)線圈的感應(yīng)電動勢最小 C在1015 s內(nèi)磁通量的變化率最大，因此這段時間內(nèi)線圈的感應(yīng)電動勢最大 D在1215 s內(nèi)磁通量的變化量與在 05 s內(nèi)磁通量的變化量相同，因此這兩段時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢的大小相等 返回 審題指導(dǎo) 本題主要考查對t圖象的理解及線圈的感應(yīng)電動勢與其磁通量的變化率或變化量的關(guān)系，關(guān)鍵是搞清楚感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比。 解析 感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的大

8、小及磁通量的變化量大小無關(guān)，與磁通量的變化率成正比，而磁通量的變化率即為t圖線的斜率，結(jié)合t圖象可知，只有C正確。 答案 C 返回 類題通法類題通法 在 vt 圖象中斜率表示物體運動的加速度，在 xt 圖象中斜率表示物體運動的速度，在 UI 圖象中斜率表示電學(xué)元件的電阻，不同的物理圖象斜率的物理意義不同。 返回 例例 3 (2012九江七校聯(lián)考九江七校聯(lián)考)如圖 1121 所示，帶正電的物塊 A 放在不帶電的小車 B 上，開始時都靜止，處于垂直紙面向里的勻強磁場中。 t0 時加一個水平恒 圖 1121 力 F 向右拉小車 B，tt1時 A 相對于 B 開始滑動。已知地面是光滑的。AB 間粗糙，

9、A 帶電量保持不變，小車足夠長。從 t0開始 A、B 的速度時間圖象，正確的是 ( ) 返回 圖115 審題指導(dǎo) 本題的關(guān)鍵是分析A、B兩物體在相對滑行過程中速度隨時間的變化規(guī)律，即分析兩物體做勻變速運動還是變加速運動。 返回 解析A、B 相對滑動之前，由 F(mAmB)a 可知，兩物體一起勻加速運動，相對滑動后，A物體因其速度增大，向上的洛倫茲力增大， AB間正壓力減小，故 A所受向前的摩擦力減小，加速度越來越小，而 B 物體的加速度越來越大，當(dāng) aA0時，aBFmB也恒定不變了，故只有選項 C 正確。 答案 C 返回 v-t圖線的斜率表示物體的加速度，加速度恒定時其v-t圖線為傾斜直線，加

10、速度逐漸變化時其v-t圖線為曲線，不同的圖象，斜率的含義不同，圖象是直線、曲線、折線所描述的物理內(nèi)涵也不同。 類題通法類題通法 返回 例例4 測量電容器電容的電路如圖 116所示。實驗器材有帶數(shù)字顯示 的學(xué)生直流穩(wěn)壓電源、秒表、待測電 容器、定值電阻(10 k)、量程為1 mA 的電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。首先閉合開關(guān)，給電容器充電，然后斷開開關(guān)使電容器開始放電。在斷開開關(guān)的同時開始計時，實驗時直流穩(wěn)壓電源的示數(shù)是10 V，測得電容器放電的時間和電流的關(guān)系如下表所示。求電容器的電容。 圖116 返回 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo) 測量電容器電容的基本原理是利用公式 CQ/U。電容器兩端電壓為10 V，測出電

11、容器的電荷量是解答本題的關(guān)鍵。電容器的帶電量在數(shù)值上等于電容器放電電流圖線與時間軸所圍的面積。流圖線與時間軸所圍的面積。 t(s) 0 5 10 15 20 25 30 35 45 55 I/(mA) 0.94 0.60 0.40 0.25 0.15 0.10 0.07 0.04 0.02 0.01 返回 解析解析 測量電容器電容的基本原理是利用公式 CQ/U。電容器兩端電壓為 10 V， 測出電容器的電荷量是解答本題的關(guān)鍵。 圖 117 返回 計算電荷量的公式是 QIt。由于題中給出的電流是隨時間變化的變量，不能用公式直接計算。我們可以想像，如果畫出放電電流與時間的關(guān)系圖線，它應(yīng)該是一條曲線

12、。用縱坐標(biāo)軸表示電流，橫坐標(biāo)軸表示時間。則 It 圖線與時間軸所圍面積就是所求的電荷量。如圖 117 所示，先根據(jù)表中數(shù)據(jù)在 It 圖中描點，再用平滑的曲線把它們依次連接起來，圖線和橫坐標(biāo)軸所圍的面積就是電容器的總放電量，即為原來電容器的帶電荷量。圖 返回 中每小格面積的電荷量相當(dāng)于 0.11035 C0.5103 C。計算時，對于曲線下所圍面積中超過小方格一半的，按1 個方格的電荷量計算，對于不到小方格一半的舍去。數(shù)得小方格共有 20 個，所以 Q0200.5103 C1102 C。再由電容的定義式得 CQ0U0110210 F1103 F。 答案 1103 F 返回 不同的物理圖象，圖線下

13、面的面積的物理意義不同，It圖線與t軸所圍面積則表示這段時間內(nèi)回路中流過的電量。 類題通法類題通法 返回 例例5 圖118甲為一個電燈兩端電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線。由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問題(不計電流表內(nèi)阻，線路提供電壓不變)： 圖118 返回 (1)若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電壓恒定為12 V的電路上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻； (2)如圖乙所示，將兩個這樣的電燈并聯(lián)后再與10 的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為8 V的電路上，求通過電流表的電流值以及每個燈的實際功率。 審題指導(dǎo) 電燈在實際工作時其阻值

14、大小隨工作電壓或電流的大小變化而變化，因此不可用(1)問中電燈的阻值直接計算(2)中的問題，將定值電阻R0作為8 V恒定電源的內(nèi)阻，在電燈的IU圖線中作出電源的IU圖線，再根據(jù)圖線交點的意義求解結(jié)果。 返回 解析解析 (1)由于三個電燈完全相同，所以每個電燈兩端的電壓為：UL123 V4 V 結(jié)合圖象可得當(dāng) UL4 V時，IL0.4 A 故每個電燈的電阻為： RULIL40.4 10 。 返回 (2)設(shè)此時電燈兩端的電壓為U，流過 每個電燈的電流為I，由閉合電路歐姆定律 得EU2IR0 代入數(shù)據(jù)得U820I 在圖甲上畫出此直線如圖119所示。 可得到該直線與曲線的交點(2 V,0.3 A)，即流過電燈的電流為0.3 A，則流過電流表的電流為 IA2I0.6 A 每個燈的功率為：PUI20.3 W0.6 W。 圖119 答案 (1)0.4 A 10 (2)0.6 A 0.6 W 返回 電源的IU圖線與電燈的IU圖線的交點對應(yīng)的坐標(biāo)值U和I，表示將電燈接在電源上時電燈兩端的電壓和流過電燈的電流值。 類題通法類題通法 返回 點此下圖進入“專題練習(xí)”