從高考物理圖像題看物理高考

1、從高考物理圖像題看物理高考圖象題歷來是高考考察的重點和熱點，物理圖象是形象直觀描述物理過程和物理規(guī)律的有力工具， 在中學物理中應用非常廣泛，利用 " 圖象法 "可使問題簡潔明白，分析思路清晰；物理規(guī)律用數(shù)學表達出來后，實質(zhì)是一個函數(shù)關系式，假如這個函數(shù)式僅有兩個變量，就可用圖象來描述物理規(guī)律；這樣就將代數(shù)關系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P系，而幾何關系往往具有直觀、形象、簡明的特點.高考考試說明中規(guī)定應用數(shù)學處理物理問題的才能的要求是:能依據(jù)詳細問題列出物 理量之間的關系式,進行推導和求解,并依據(jù)結(jié)果得出物理結(jié)論;必要時能運用幾何圖形、函數(shù)圖像進行表達、分析；試驗才能的要求是:能獨立完成高中

2、階段要求會做的分組試驗,能明確試驗目的 ,能懂得試驗原理和方法,能掌握試驗條件,會使用儀器 ,會觀看、分析試驗現(xiàn)象,會記錄、處理試驗數(shù)據(jù),并得出結(jié)論 ;能敏捷地運用已學過的物理理論、試驗方法和試驗儀器去處理問題；以上兩條才能要求說明高考對圖像才能提出了明確的要求；從近年全國各地的高考試卷不難發(fā)覺物理圖像考查有了新的變化,不僅考查基本圖像,對定性分析的圖像考得也很深,特殊在試驗題中對圖像考查有了更高的要求；圖像的考查向更大的空間在延長；下面就高考中與圖象有關的主要問題進行歸類分析，如有不足仍請批判指正；一 . 物理圖像的含義高中物理課本中顯現(xiàn)的和其他常用的物理圖像，如下表所示：力學熱學電學光學、

3、原子核位移時間分子間平均作用各種電路圖（串各種光路圖速度時間力與距離的關系聯(lián)，并聯(lián)，混聯(lián)力時間圖像等）分子能級圖像力位移電壓電流振動圖像分子間勢能與距電壓時間平均結(jié)合能圖像波動圖像離的關系圖像電流時間共振圖像單擺運動圖像電場線磁感線各種運動的示意等勢線圖（如追及，相遇等）全部以上的物理圖像都形象直觀地反映了物理量之間的關系，它們有許多共性或類似的地方，我們可以從總體上把握物理圖像；詳細來說，對每個物理圖像，必需關注以下幾個方面的問題；1要會識圖 ,即獵取圖象所要表達的信息1橫軸與縱軸所代表的物理量和單位明確了兩個坐標軸所代表的物理量，就清晰了圖像所反映的是哪兩個物理量之間的對應 關系； 有些外

4、形相同的圖像，由于坐標軸所代表的物理量不同，它們反映的物理規(guī)律就截然不同，如振動圖像和波動圖像；另外，在識圖時仍要看清坐標軸上物理量所注明的單位；2圖線的特點留意觀看圖像中圖線的數(shù)學意義 ，分析圖線所反映兩個物理量之間的關系，找出它們之間的函數(shù)關系 ，進而明確圖像反映的物理內(nèi)涵；如金屬導體的伏安特性曲線反應了電阻隨溫 度的上升而增大； 圖線分析時仍要留意圖線的拐點具有的特定意義，它是兩種不同變化情形的交界，即物理量變化的臨界 點；3截距的物理意義截距是圖線與兩坐標軸的交點所代表的坐標數(shù)值.但是在物理上往往有特殊的意義；4斜率的物理意義物理圖像的斜率代表兩個物理量變化量間 的比值， 其大小往往代

5、表另一物理量值；如 s-t圖像的斜率為速度，v-t 圖像的斜率為加速度、u-i 圖像的斜率為負載的電阻等； 5圖像中圖線與坐標軸所圍面積的物理意義有些物理圖像的圖線與橫軸所圍的面積的值，它常代表另一個物理量的大小；如 v-t 圖中，圖線與 t 軸所夾的面積代表位移，f-s 圖像中圖線與s 軸所夾的面積代表功，f-t 圖像中圖線與 t 軸所夾的面積代表沖量；2.明確圖像中包蘊的規(guī)律1.圖像描述的是什么函數(shù)關系,包括線性關系正比 ,一次函數(shù)等 ;反比 例函數(shù) ;二次函數(shù) ; 正弦函數(shù) ;波動函數(shù) 方波 ,鋸齒波等 ;2.對應的物理背景,能夠應用圖像判定相應的物理過程,圖象可以形象地將物理過程再現(xiàn)出

6、 來，物懂得題中常用到的圖象有物理運動示意 圖、物體受力示意圖、氣體狀態(tài)變化圖、電路圖、光路圖、 波形圖等等， 應用這些圖象可以幫忙同學對所討論的物理過程形成直觀、形象，簡明、全面的熟悉； 如當同學學習勻速直線運動的有關學問后，要求同學能用位移與時間（即 x-t 圖）的關系圖象再現(xiàn)物體的物理情形，且能通過圖象分析相關問題二.安徽自主命題物理高考圖像再分析09 年安徽理綜開頭自主命題,下面我們通過08 年和 09 年詳細圖像問題的對比和分析,來探究今后安徽物理高考圖像命題的趨勢.08 年高考物理的16,20 題要求考生通過讀圖,懂圖來做題 .14,21,23 卻要求同學作圖來解題.09 年 16

7、,18,19,24 屬于讀圖類型題.17,20,23 是作圖解答試題 .可見安徽自主命題后圖像問題在物理試題中的比重更高,也表達了安徽物理高考對學 生才能的要求在進一步提高.下面我們來詳細的分析這兩年物理高考中的一些物理圖像題.物理圖象是形象描述物理狀態(tài)、物理過程和物理規(guī)律的常用工具；認清圖象所表達的物理含義， 特殊是那些圖形相像簡潔混淆的圖象，要善于正確運用圖象信息，依據(jù)圖象和已知的物理概念和規(guī)律， 對所求問題分析、 判定，通過分析探究包蘊的物理規(guī)律從而得出正確結(jié)論；1. 一列簡諧橫波沿x 軸傳播，周期為t·t=0 時刻的波形如下列圖. 此時平穩(wěn)位置位于x=3m處的質(zhì)點正在向上運動

8、，如a、b 兩質(zhì)點平穩(wěn)位置的坐標分別為x a=2.5 m, x=5.5 m,就08 年安徽理綜16 題a. 當 a 質(zhì)點處在波峰時，b 質(zhì)點恰在波谷b. t=t/4時， a 質(zhì)點正在向y 軸負方向運動c. t=3t/4時， b 質(zhì)點正在向y 軸負方向運動d.在某一時刻，a、b 兩質(zhì)點的位移和速度可能相同【解析】依據(jù)所給的波動圖線的信息可知，波長為4m ，由題中信息可知此波向左傳播，故傳播速度vt ；對于選項a ，要求某點到達波峰或波谷4的時刻， 依據(jù)波動傳播規(guī)律，可以利用sv t 求解， 故 a 到達波峰的時間為t142.5 s ，而 v相對應 b 質(zhì)點到達波谷的時間為65.5t1s ，因此答

9、案a 錯誤；當vtt /4時，依據(jù)波形平移規(guī)律可知，a 質(zhì)點正在向y 軸正方向運動，故答案b 錯誤；當 t3t /4 時，依據(jù)波形平移規(guī)律可知， b 質(zhì)點正在向y 軸負方向運動，因此c 選項正確；由于ab 兩質(zhì)點的距離故 d 選項錯誤；因此此題答案為c 選項；【答案】 cs3，4點評： 把握圖象所反映的物理信息，精確辨析圖象的物理意義，明確圖象中包蘊的物理規(guī)律是解決圖象類問題的關鍵；振動圖象和波動圖象是高考的熱點，在全國和各省市高考試題中 幾乎都考查了振動圖象和波動圖象；由波動圖象能讀出波長、振幅、各質(zhì)點位移、振動方向等物理信息； 明確質(zhì)點振動方向和波傳播方向之間的關系以及波形平移規(guī)律是解決此

10、類題目的關鍵；在懂得物理過程的基礎上應用物理圖像分析；用圖象表示物理過程或物理量的變化，考核同學讀圖、懂圖，從圖中獵取信息才能；同學對圖象懂得就顯得至關重要.2.矩形導線框abcd 固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面對里，磁感應強度b 隨時間變化的規(guī)律如圖所示 .如規(guī)定順時針方向為感應電流i 的正方向， 以下各圖中正確選項 08 理綜安徽20 題【解析】依據(jù)所給的b-t 函數(shù)關系可知,b 在作周期性的線性變化.因此導線框中將產(chǎn)生矩形電流 ,再有楞次定律確定導線框中的電流方向與規(guī)定電流方向的關系,可知d答案為此題答案.【答案】 d點評：電磁感應中的圖像問

11、題, 能綜合考查運用楞次定律確定感應電流的方向, 運用法拉第電磁感應定律確定感應電動勢的大小, 以及對圖像的懂得和識別才能, 因此成為高考命題的熱點之一；做題過程中要弄清圖像所出現(xiàn)的全部有效信息,如圖像上任意一點的物理意義,圖線或圖線某點的切線的斜率的含義.3大爆炸理論認為，我們的宇宙起源于137 億年前的一次大爆炸；除開頭瞬時外，在演化 至今的大部分時間內(nèi)，宇宙基本上是勻速膨脹的；上世紀末，對1a 型超新星的觀測顯示，宇宙正在加速膨脹，面對這個出人意料的發(fā)覺，宇宙學家探究其背后的緣由，提出宇宙的大部分可能由暗能量組成， 它們的排斥作用導致宇宙在近段天文時期內(nèi)開頭加速膨脹； 假如真是這樣，就標

12、志宇宙大小的宇宙半徑 r 和宇宙年齡的關系，大致是下面哪個圖像？ 09 安徽理綜 16 題rrrratbtctdt解析： 圖像中的縱坐標宇宙半徑r 可以看作是星球發(fā)生的位移x，因而其切線的斜率就是宇宙半徑增加的快慢程度；由題意，宇宙加速膨脹，其半徑增加的速度越來越大；應選c【答案】 c點評：學過物理的人都知道, 物理圖像中的斜率的內(nèi)涵特殊深刻, 對懂得物理過程, 挖掘題目中的隱含條件往往起到事半功倍的成效.電場圖像題在歷年高考中顯現(xiàn)的頻率較高 , 且具有肯定的難度 , 考查的學問點主要集中在: 電場力的性質(zhì)的描述及有關運算 ; 電場能的性質(zhì)及有關運算 ; 帶電粒子在電場中運動的處理; 電容器問

13、題等等 .4在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形的abcd，頂點 a、c 處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如下列圖；如將一個帶負a·b電的粒子置于b 點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd 往復運動；粒子從 b 點運動到d 點的過程中 09 安徽理綜18 題 a 先作勻加速運動，后作勻減速運動b先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢c電勢能與機械能之和先增大，后減小ad d電勢能先減小，后增大解析： 由于負電荷受到的電場力是變力，加速度是變化的；所以 a 錯；由等量正電荷的電場分布知道，在兩電荷連線的中垂線 o 點的電勢最高，所以從b 到 a，電勢是先增大后減小，故 b 錯；由于只有電

14、場力做功，所以只有電勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，故電勢能與機械能的和守恒，c 錯；由 b 到 o 電場d力做正功，電勢能減小，由o 到 d 電場力做負功，電勢能增加， d 對；【答案】 db·coc c點評 : 對于電場力的性質(zhì)描述及運算, 要留意借助于電場線和等勢面等定性描述工具進行定 性摸索 ; 對電場能的性質(zhì)及運算, 要留意與重力場進行對比. 總之 , 要綜合利用力和運動的關系及圖像求解 .電磁感應圖像題涉及的學問點許多, 如力學學問 , 能量問題 , 磁場問題等 . 因此這類問題成為高考的熱點 .5如圖甲所示，一個電阻為r，面積為 s 的矩形導線框abcd，水平旋轉(zhuǎn)在勻強磁場中，磁

15、 場的磁感應強度為b，方向與 ad 邊垂直并與線框平面成450 角， o、o分 別是 ab 和 cd 邊的中點；現(xiàn)將線框右半邊obco繞 oo逆時針 900 到圖乙所示位置；在這一過程中，導線中通過的電荷量是 09 安徽理綜20 題o/bdcco/bd045045babaoo甲乙2bsa 2r2bsbsbcrrd 0解析：對線框的右半邊（obco）未旋轉(zhuǎn)時整個回路的磁通量bssin 45o2 bs21對線框的右半邊（obco）旋轉(zhuǎn) 90o 后，穿進跟穿出的磁通量相等，如右圖整個回路的磁通量20；2 bs ；依據(jù)公式 q212r2bs；選 a2r【答案】 a點評 : 對于線圈在勻強磁場中的轉(zhuǎn)動模

16、型, 要能夠把圖線和實物聯(lián)系在一起, 要弄清轉(zhuǎn)動過程中的兩個特殊位置和特點.三.20xx 年安徽物理高考圖像題展望及備考建議通過以上的分析我們不 難得出結(jié)論 ,20xx 年安徽物理高考圖像問題 再顯現(xiàn)的比重可能會更高 , 涵蓋的學問點可能會更多 . 所以我們要做好充分的心里預備 , 在備考階段要引起足夠的重視 .一.老師在平常的教學中應有意識的把圖像和物理過程結(jié)合起來進行教學,構(gòu)造一個圖像分析物理過程,可以使某些題 特殊是挑選題在進行定性分析時,如能借助圖像分析物理過程, 常能使復雜問題變得簡潔,解題過程變得簡捷,達到 “事半功倍 ”的成效；二.在同學平常的學習過程中應當著重培育同學以下的才能:1把握圖像斜率的物理意義 2抓住截距的隱含條件3挖掘交點的潛在含意4明確面積的物理意義5查找圖中的臨界條件 6把握圖像的物理意義.三. 利用圖像法處理和分析試驗數(shù)據(jù), 在高考要求的試驗, 幾乎每個試驗都或多或少地涉及到圖像的應用,