高三物理圖象問(wèn)題專題復(fù)習(xí)

1、高三圖象問(wèn)題專題復(fù)習(xí)2014年8月21日整理一、 圖象本質(zhì)與特點(diǎn)物理規(guī)律用數(shù)學(xué)表達(dá)出來(lái)后,實(shí)質(zhì)是一個(gè)函數(shù)關(guān)系式,如果這個(gè)函數(shù)式僅有兩個(gè)變量,就可用圖象來(lái)描述物理規(guī)律.這樣就將代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系,而幾何關(guān)系往往具有直觀、形象、簡(jiǎn)明的特點(diǎn).因此,由圖象處理物理問(wèn)題可達(dá)到化難為易,化繁為簡(jiǎn)的目的.若將不同的研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或同一研究對(duì)象不同階段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在同一坐標(biāo)上的圖象作出來(lái),那么圖象可比較的特點(diǎn)就彰顯出來(lái).因此,圖象可以處理對(duì)象多、過(guò)程復(fù)雜的一些問(wèn)題.更有一些用文字或公式很難表達(dá)清楚地物理規(guī)律、物理過(guò)程,也可以用圖象直觀、簡(jiǎn)明地表達(dá)出來(lái).利用圖象法解題,思路清晰,過(guò)程簡(jiǎn)捷.應(yīng)用圖象研究物理

2、問(wèn)題,有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合,形象思維,靈活處理物理問(wèn)題的能力,也是高考中體現(xiàn)能力的命題點(diǎn). 二、 圖象的來(lái)源與相應(yīng)試題特點(diǎn)圖象來(lái)源之一是根據(jù)函數(shù)得到.根據(jù)控制變量法,任何物理公式都可以看成函數(shù),即所有物理公式都可以用圖象表示.由于學(xué)生數(shù)學(xué)能力和物理學(xué)科本身的特點(diǎn),中學(xué)常見(jiàn)的圖線是直線的,即一次函數(shù),但中學(xué)物理中有很多公式的相關(guān)物理量并不是線性關(guān)系,所以需要進(jìn)行加工處理,具體方法是借助換元法,將公式中某部分整體當(dāng)成新的變量,從而將非一次函數(shù)變成了一次函數(shù),將函數(shù)圖象由曲線變化成了直線,借助這種方法一切中學(xué)物理公式就都可以用直線圖象表示了,從而圖象考查的范圍也就更廣了,并且這種處理方法和應(yīng)用這些

3、加工處理過(guò)后得到圖線的過(guò)程更能考查學(xué)生的應(yīng)變能力、遷移能力,以及創(chuàng)新能力.相應(yīng)試題特點(diǎn)是直接根據(jù)圖象找出函數(shù)關(guān)系,結(jié)合相關(guān)物理公式求解問(wèn)題.高中物理圖象很多,現(xiàn)將高中物理課本中出現(xiàn)的和其他常用的物理圖象歸納如下表：力學(xué) 電磁學(xué) 光、原子核 實(shí)驗(yàn)位移時(shí)間速度時(shí)間力時(shí)間力位移振動(dòng)圖象共振圖象波動(dòng)圖象彈簧的彈力圖象電壓電流路端電壓電流電壓時(shí)間電流時(shí)間電場(chǎng)力檢驗(yàn)電荷電容器電量?jī)蓸O板電壓感應(yīng)電流時(shí)間磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)間磁通量時(shí)間衰變圖象平均結(jié)合能圖象光電效應(yīng)圖象彈簧彈力圖象伏安特性曲線端電壓電流 圖象來(lái)源之二是通過(guò)傳感器獲得,此類圖線通常是曲線,常以探究性題型或?qū)嶒?yàn)題呈現(xiàn),主要反映運(yùn)動(dòng)過(guò)程某物理量隨時(shí)空的變化

4、,或者某元件的某些特性,比如用壓力傳感器反映某過(guò)程物體的受力特點(diǎn),用位移傳感器反映物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),用傳感器探究熱敏(光敏、磁敏)電阻的變化規(guī)律等等.相應(yīng)試題特點(diǎn)是根據(jù)傳感器獲得的圖象,探索物理規(guī)律,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,通常會(huì)從圖線宏觀變化規(guī)律和微觀某狀態(tài)的物理量?jī)煞矫婵疾?圖象來(lái)源之三是將一圖轉(zhuǎn)化成另一種圖象,多圖象相結(jié)合.常見(jiàn)有振動(dòng)與波動(dòng)圖結(jié)合,由F-t圖得到a-t圖再進(jìn)一步得到v-t圖,由-t圖或B-t圖得到E-t圖,交流電中U與I的轉(zhuǎn)化,還有一些是根據(jù)已知規(guī)律探究未知規(guī)律(06北京實(shí)驗(yàn)P-U圖)等等.相應(yīng)試題特點(diǎn)是一題多圖,有顯性(圖象題目給)和隱性(圖象自己畫(huà))之分,需要一定的理解能力,推理

5、能力和綜合分析能力.三、處理圖象問(wèn)題要點(diǎn) 處理圖象問(wèn)題的關(guān)鍵是搞清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系,全面系統(tǒng)地看懂圖象中的“軸”、 “線”、“點(diǎn)”、“斜率”、“面積”、“截距”等所表示的物理意義.在運(yùn)用圖象法求解物理問(wèn)題時(shí),還需要具有將物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為圖象問(wèn)題的能力.運(yùn)用圖象解答物理問(wèn)題包括運(yùn)用題目給定的圖象解答物理問(wèn)題及獨(dú)立根據(jù)題設(shè)去作圖、運(yùn)用圖象解答物理問(wèn)題兩個(gè)方面.(1)運(yùn)用題目給定的圖象解答物理問(wèn)題兩個(gè)方面.看清坐標(biāo)軸所表示的物理量,明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)的制約關(guān)系. 看圖線本身,識(shí)別兩個(gè)相關(guān)量的變化趨勢(shì),從而分析具體的物理過(guò)程. 看交點(diǎn),分清兩相關(guān)量

6、的變化范圍及給出的相關(guān)條件.明確圖線與坐標(biāo)的交點(diǎn)、圖線斜率、圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的物理意義. (2)在看懂以上三個(gè)方面后,進(jìn)一步弄清“圖象與公式”、“圖象與圖象”、“圖象與運(yùn)動(dòng)”之間的聯(lián)系與變通,以便對(duì)有關(guān)的物理問(wèn)題作出準(zhǔn)確的判斷.建議以v-t圖為重點(diǎn),明白下述各方面問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行類比或遷移！vt/s圖甲例(2009年山東卷)某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示,據(jù)此判斷圖乙(F表示物體所受合力,x表示物體的位移)四個(gè)選項(xiàng)中正確的是( )答案：B圖乙【提示】速度時(shí)間圖象特點(diǎn)：在v-t圖象中傾斜的直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度恒定,受力恒定.因速度是矢量,故速度時(shí)間圖象上只能

7、表示物體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)方向,t軸上方代表的“正方向”,t軸下方代表的是“負(fù)方向”,所以“速度時(shí)間”圖象只能描述物體做“直線運(yùn)動(dòng)”的情況,如果做曲線運(yùn)動(dòng),則畫(huà)不出物體的“位移時(shí)間”圖象；“速度時(shí)間”圖象沒(méi)有時(shí)間t的“負(fù)軸”,因時(shí)間沒(méi)有負(fù)值,畫(huà)圖要注意這一點(diǎn)；“速度時(shí)間”圖象上圖線上每一點(diǎn)的斜率代表的該點(diǎn)的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正負(fù)表示加速度的方向；“速度時(shí)間”圖象上表示速度的圖線與時(shí)間軸所夾的“面積”表示物體的位移圖象問(wèn)題非常零亂,不可能面面俱到,也不可能?chē)?yán)格地分門(mén)別類,在這里只想幫助同學(xué)們理出一條線索,以便更好地復(fù)習(xí)圖象問(wèn)題.下面從識(shí)圖,畫(huà)圖和用圖三個(gè)方面舉例說(shuō)明,事實(shí)上圖象問(wèn)

8、題更是個(gè)系統(tǒng)工程,識(shí)圖、作圖和用圖在很多時(shí)候相互聯(lián)系、相互依存,它們更應(yīng)該是一個(gè)完整的統(tǒng)一體.(一)、要會(huì)識(shí)別圖象 處理圖象問(wèn)題的關(guān)鍵是搞清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系,即物理公式,全面系統(tǒng)地看懂圖象中的“軸”、 “線”、“點(diǎn)”、“斜率”、“面積”、“截距”“割線”等所表示的物理意義.另外一些新圖象,常常是處理變形后得到的,?？碱惐确ê头椒ǖ倪w移. 要點(diǎn)：一是清楚各個(gè)物理公式,明白各概念和規(guī)律的本質(zhì)內(nèi)涵與外延,比如定義式和決定式的圖象不同；二是對(duì)一次函數(shù)y=ax+b要熟練,會(huì)用會(huì)畫(huà)；三是掌握化非線性函數(shù)為線性函數(shù)的方法,根據(jù)需要能快速變換函數(shù),能熟練將數(shù)學(xué)和物理結(jié)合起來(lái),需要準(zhǔn)確的

9、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力.1、軸橫軸和縱軸所代表的物理量,以及物理量的單位或指數(shù)重物打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶鐵架臺(tái)鐵夾接電源· 明確了兩個(gè)坐標(biāo)軸所代表的物理量,則清楚了圖象所反映的是哪兩個(gè)物理量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.有些形狀相同的圖象,由于坐標(biāo)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(dòng)圖象和波動(dòng)圖象.另外,在識(shí)圖時(shí)還要看清坐標(biāo)軸上物理量所注明的單位.歷屆都有大量考生因不注意這些細(xì)小的地方而失分的.比如,波動(dòng)圖象的橫縱坐標(biāo)都表示長(zhǎng)度,但單位往往不一樣,當(dāng)判斷質(zhì)點(diǎn)在一定的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移和路程時(shí)經(jīng)常出錯(cuò),這樣的錯(cuò)誤太可惜,要杜絕出現(xiàn).另外,還要注意化非一次函數(shù)為一次函數(shù)后,橫縱坐標(biāo)的含義.例1(20

10、09年天津卷)如圖所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落,利用此裝置可以測(cè)定重力和速度. 所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需 (填字母代號(hào))中的器材.A.直流電源、天平及砝碼 B.直流電源、毫米刻度尺C.交流電源、天平及砝碼 D.交流電源、毫米刻度尺 通過(guò)作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度.為使圖線的斜率等于重力加速度,除作v-t圖象外,還可作 圖象,其縱軸表示的是 ,橫軸表示的是 .答案： D 速度平方的二分之一 重物下落的高度.2、線圖象中圖線的特征(宏觀方面的物理規(guī)律)縱軸所代表的物理量

11、量值變化嗎,是均勻變化還是非均勻變化？是否是分段函數(shù)(圖象)？是否存在極值？注意觀察圖象中圖線的形狀是直線、曲線,還是折線等,分析圖線所反映兩個(gè)物理量之間的關(guān)系,進(jìn)而明確圖象反映的物理內(nèi)涵.如金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線反應(yīng)了電阻隨溫度的升高而增大.圖線分析時(shí)還要注意圖線的拐點(diǎn)具有的特定意義,它是兩種不同變化情況的交界,即物理量變化的特殊點(diǎn).例如,共振圖象的拐點(diǎn)(最高點(diǎn))表明了共振的條件,這時(shí)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相同；光電效應(yīng)中光電流電壓圖象中存在飽和電流,電源輸出功率-外電阻的圖象中,在外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)輸出功率有極值等等.例2(2009年福建卷19)(2)某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感

12、器,需要選用一電器元件.圖為該電器元件的伏安特性曲線,有同學(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑,先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材(電學(xué)實(shí)驗(yàn)選器材,畫(huà)電路圖,略)若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合,請(qǐng)說(shuō)明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)？相同點(diǎn)： ,不同點(diǎn)： .答案： 相同點(diǎn)：通過(guò)該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和通過(guò)小電珠的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系,該元件的電阻隨電壓的增大而減小,而小電珠的電阻值隨電壓的升高而增大. 例3(2009年上海物理3)兩帶電量分別為q和q的點(diǎn)電荷放在x軸上,相距為L(zhǎng),能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖( )A(A)(B)(C)(

13、D)【答案】A【解析】由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知,在兩電荷連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最小,但不是零,從兩點(diǎn)電荷向中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小,因此A正確.3、點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)和圖線上任意點(diǎn),兩圖線交點(diǎn)(微觀方面的,特殊狀態(tài)或過(guò)程)坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)值是0嗎？圖線上任意一點(diǎn)的物理意義是什么？圖線相交點(diǎn)含義？注意坐標(biāo)原點(diǎn)不一定是0,比如路端電壓-電流圖象中；圖線上任意一點(diǎn)即可表示某個(gè)狀態(tài)(如橫軸是時(shí)間,U-I線),也可表示一過(guò)程(如1/v-F圖,2009-11海淀期中)；兩圖線相交點(diǎn)只表示橫軸和縱軸代表的物理量相等,其他物理量是否相等需要進(jìn)一步推導(dǎo),與其他條件有關(guān).比如v-t圖中兩線交點(diǎn)僅表示該時(shí)刻速度相同,而加速

14、度通常不同,位移也不一定相同,也不一定相遇.考試說(shuō)明P211關(guān)于推理能力第一條解釋中說(shuō)“明確物理狀態(tài)的存在條件,定性分析物理過(guò)程的變化趨勢(shì)”,物理狀態(tài)通?？疾榈氖悄承┨厥鉅顟B(tài),臨界問(wèn)題,極值問(wèn)題等等都得與特殊的條件對(duì)應(yīng).例4 (2004年上海)小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大.某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)：I ( A )0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U (V )0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00在左下框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖. 可用的器材有：電壓表、電

15、流表、滑線變阻器(變化范圍0 10 )、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干.U(V)1.61.20.80.4I(A)00.10.20.30.40.5在右圖中畫(huà)出小燈泡的U I 曲線.如果將本題中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V,內(nèi)阻是2.0 的電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率是多少？(簡(jiǎn)要寫(xiě)出求解過(guò)程；若需作圖,可直接畫(huà)在第小題的方格圖中)【解析】分壓器接法(如下圖所示).如下圖所示.作出電源的UEIr圖線,該圖線與小燈泡的U I 曲線相交于一點(diǎn),由此可得小燈泡工作電流為0.35 A,工作電壓為0.80 V,實(shí)際功率為0.28 W. 【說(shuō)明】研究小燈泡的伏安特性曲線是高考考試說(shuō)明中規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn),對(duì)兩問(wèn)學(xué)生在

16、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中已基本掌握,而第問(wèn)則對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理進(jìn)行了拓展、延伸,對(duì)小燈泡的實(shí)際功率無(wú)計(jì)算公式,只能在小燈泡的伏安特性曲線上畫(huà)出電池的UI圖線,然后找出兩曲線的交點(diǎn),從而確定此時(shí)燈泡的工作狀態(tài),得到實(shí)際工作功率.這考查了學(xué)生對(duì)小燈泡的伏安特性曲線的理解和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的能力.同時(shí)也要深入理解圖線交點(diǎn)與電路工作狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系.通過(guò)畫(huà)電源的U-I圖,找到兩圖線的交點(diǎn)是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵所在！4、截橫縱截距的物理意義截距是圖線與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)所代表的坐標(biāo)數(shù)值,該數(shù)值具有一定的物理意義.如下右圖為左圖情景中桿的速度與拉力F的關(guān)系圖,圖線在橫軸上的截距表示桿所受到的阻力.同樣要注意彈簧的彈力圖象、路端電壓-電

17、流圖象、光電效應(yīng)中光電子最大初動(dòng)能光照頻率圖象等等的截距表示的物理意義.v經(jīng)驗(yàn)與技巧：結(jié)合具體情景,有時(shí)從量綱可以快速判斷橫縱截距的含義.例5.(2009年上海卷22)如圖(a),質(zhì)量m1kg的物體沿傾角q37°的固定粗糙斜面由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右,其大小與風(fēng)速v成正比,比例系數(shù)用k表示,物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖(b)所示.求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m；(2)比例系數(shù)k.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)【解析】(1)對(duì)初始時(shí)刻：mgsinqmmgcosqma0 ,由右圖讀出a0=4 m/s2 代入式,解得：m0

18、.25； (2)對(duì)末時(shí)刻加速度為零：mgsinqmNkvcosq0 ,又Nmgcosqkvsinq ,由右圖得出此時(shí)v=5 m/s代入式解得：k0.84kg/s.例6：如圖所示,A,B兩條直線是在A,B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別是和的物體實(shí)驗(yàn)得出的兩個(gè)加速度a與力F的關(guān)系圖線,由圖分析可知( )AB兩地重力加速度CD兩地重力加速度解析：對(duì)圖象中直線在兩軸上的截距的物理意義進(jìn)行分析,便可獲得解題突破.直線在縱軸上截距的物理意義是物理做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的加速度,即重力加速度g,故可以判定g=g.直線在橫軸上的截距的物理意義是豎直向上的拉力剛好等于物體的重力,則有mg<mg,即可

19、得出m<m.故答案選.I/AU/V01234546例7(2009年全國(guó)卷)17圖為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖線.用此電源與三個(gè)阻值均為3的電阻連接成電路,測(cè)得路端電壓為4.8V.則該電路可能為 · ABCD答案B5、斜圖線上某點(diǎn)切線斜率的物理意義 物理圖象的斜率代表兩個(gè)物理量增量的比值,其大小往往代表另一物理量值.如圖象的斜率為速度,圖象的斜率為加速度、電場(chǎng)力F檢驗(yàn)電荷q圖象斜率是電場(chǎng)強(qiáng)度、電容器QU圖象斜率是電容等等.若某些量是定值,根據(jù)線性圖線的特點(diǎn),可以推理出一些有用結(jié)論,比如彈簧kF/X=F/X,C=Q/U=Q/U,R=U/I=U/I等等.當(dāng)要比較兩物體的速

20、度和加速度時(shí),作圖象往往會(huì)有“踏破鐵鞋無(wú)覓處,得來(lái)全不費(fèi)功夫”的感覺(jué). p qABCvto p qvtq tp例8一個(gè)固定在水平面上的光滑物塊,其左側(cè)面是斜面AB,右側(cè)面是曲面AC.已知AB和AC的長(zhǎng)度相同.兩個(gè)小球p、q同時(shí)從A點(diǎn)分別沿AB和AC由靜止開(kāi)始下滑,比較它們到達(dá)水平面所用的時(shí)間A.p小球先到 B.q小球先到C.兩小球同時(shí)到 D.無(wú)法確定解析：可以利用v-t圖象(這里的v是速率,曲線下的面積表示路程s)定性地進(jìn)行比較.在同一個(gè)v-t圖象中做出p、q的速率圖線,顯然開(kāi)始時(shí)q的加速度較大,斜率較大；由于機(jī)械能守恒,末速率相同,即曲線末端在同一水平圖線上.為使路程相同(曲線和橫軸所圍的面

21、積相同),顯然q用的時(shí)間較少.此題用圖象法就非常直觀、簡(jiǎn)潔,若采用公式法就非常麻煩了.例9(2009年江蘇卷9)如圖所示,兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長(zhǎng)、放置在水平面上,所有接觸面均光滑.彈簧開(kāi)始時(shí)處于原長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處在彈性限度內(nèi).在物塊A上施加一個(gè)水平恒力,A、B從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的有A當(dāng)A、B加速度相等時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大B當(dāng)A、B加速度相等時(shí),A、B的速度差最大C當(dāng)A、B的速度相等時(shí),A的速度達(dá)到最大D當(dāng)A、B的速度相等時(shí),彈簧彈性勢(shì)能最大AF1BFF1vtt2t1v1v2vAB【解析】答案：BCD.處理本題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行

22、受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析,使用圖象處理則可以使問(wèn)題大大簡(jiǎn)化.對(duì)A、B在水平方向受力分析如圖,F1為彈簧的拉力.兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖,由圖可知正確答案. 例10：如圖所示,直線OAC為某一直流電源的總功率隨著電流變化的圖線,拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流I變化的圖線.若A、B對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A,則下面說(shuō)法中正確的是A 電源的電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為1B 線段AB表示的功率為2WC 電流為2A時(shí),外電路電阻為0.5D 電流為3A時(shí),外電路電阻為2解析：由題可知,直線OAC表達(dá)式是P總=EI,從而可知其斜率為電源的電動(dòng)勢(shì)；拋物線0BC表達(dá)式為P熱=I2r,從圖中交點(diǎn)C的數(shù)據(jù)即可求出E=

23、3V和r=1.然后根據(jù)前面兩式又可以求出當(dāng)I=2A時(shí)的PA=6W和PB=4W,從而可求AB段表示的功率為2W.從物理意義上看,AB段實(shí)際上就是電流的輸出功率,即可用P出=I2R算出外電阻R.交點(diǎn)C表示AB=0,即輸出功率為0,從而分析C點(diǎn)為電源外電路短路的情況,故馬上可以得出當(dāng)I=3A時(shí)外電路的功率為0.評(píng)析：本題充分說(shuō)明了在用圖象法解題時(shí),常常要把物理規(guī)律和物理圖象相結(jié)合,才能真正理解圖象中斜率、交點(diǎn)、截距和所圍面積的實(shí)際物理意義；才能激發(fā)學(xué)生用圖象法解決物理問(wèn)題的興趣,進(jìn)而能熟練地掌握?qǐng)D象法的精髓,提高學(xué)生物理學(xué)科知識(shí)水平.例11(2009年江蘇卷8)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在軸上分布如圖所示

24、,軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在方向上的分量分別是、,下列說(shuō)法中正確的有 AEBx的大小大于ECx的大小 BEBx的方向沿x軸正方向 C電荷在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在方向上的分量最大 D負(fù)電荷沿軸從移到的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功答案：AD.6、割割線的物理意義有的物理圖象中,圖線上某點(diǎn)與坐標(biāo)零點(diǎn)的割線的斜率才有意義,而該點(diǎn)的切線斜率沒(méi)有意義,比如描繪小燈泡的伏安曲線.例12(2006年上海卷)表格中所列數(shù)據(jù)是測(cè)量小燈泡UI關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：U/(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I/(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215分析上表內(nèi)實(shí)驗(yàn)

25、數(shù)據(jù)可知,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)電路圖是圖 (填“甲”或“乙”)在方格紙內(nèi)畫(huà)出小燈泡的UI曲線.分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而 (填“變大”、“變小”或“不變”)如圖丙所示,用一個(gè)定值電阻R和兩個(gè)上述小燈泡組成串并聯(lián)電路,連接到內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為3V的電源上.已知流過(guò)電阻R的電流是流過(guò)燈泡b電流的兩倍,則流過(guò)燈泡b的電流約為 A.【解析】由小燈泡 UI關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,電路中燈泡兩端的電壓可調(diào)為0,只有甲電路具有此功能,而乙圖的電路不具此功能.故確定實(shí)驗(yàn)電路為甲.UI曲線如右圖所示,由所做出的UI曲線知,曲線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率越來(lái)越大,說(shuō)明燈泡的電阻越來(lái)越大. 設(shè)b中的電流為I,依題意知a中的

26、電流為3I,由,及,可估計(jì).從曲線上得此時(shí).7、面圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積的物理意義有些物理圖象的圖線與橫軸所圍的面積的值,它常代表另一個(gè)物理量的大小.如圖中,圖線與t軸所夾的面積代表位移,圖象中圖線與s軸所夾的面積代表功,圖象中圖線與t軸所夾的面積代表沖量,圖象中圖線與t軸所夾的面積代表電量,圖象中圖線與s軸所夾的面積代表了時(shí)間等,端電壓電流圖的面積是功率. 例13(2009年海南卷7)一物體在外力的作用下從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),合外力方向不變,大小隨時(shí)間的變化如圖所示.設(shè)該物體在t0和2t0時(shí)刻相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是x1和x2,速度分別是v1和v2,合外力從開(kāi)始至t0時(shí)刻做的功是W1,從

27、t0至2t0時(shí)刻做的功是W2,則tF2F0F0Ot02t0A BC D答案：AC【解析】根據(jù)F-t圖像面積意義和動(dòng)量定理有m=F0t0,m= F0t0+2F0t0,則；應(yīng)用位移公式知、,則,B錯(cuò)、A對(duì)；在第一個(gè)t0內(nèi)對(duì)物體用動(dòng)能定理有、在第二個(gè)t0內(nèi)對(duì)物體應(yīng)用動(dòng)能定理有,則 例14 、如圖所示是高電阻放電法測(cè)電容的實(shí)驗(yàn)電路圖,其原理是測(cè)出電容器在充電電壓為U時(shí)所帶的電荷量Q ,從而求出其電容C.該實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：按電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路圖；接通電鍵S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使微安表的指針接近滿刻度.記下這時(shí)的電壓表讀數(shù)U0=6.2V和微安表讀數(shù)I0=490mA；斷開(kāi)電鍵S并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),每隔5s

28、或10s讀一次微安表的讀數(shù)i ,將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中；根據(jù)表格中12 組數(shù)據(jù),以t為橫坐標(biāo),i為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上苗點(diǎn)(圖中用“´”表示).根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖象,可以估算出當(dāng)電容器兩端電壓為U0時(shí)該電容器所帶的電荷量Q0約為_(kāi)C,從而算出該電容器的電容約為_(kāi)F.【解析】按照?qǐng)D中的點(diǎn),用光滑的曲線把它們依次連接起來(lái),得到it圖線,圖線和橫軸所圍成的“面積”就是放電量,即原來(lái)電容器的帶電量.每小格相當(dāng)于2.5´10-4C,用四舍五入法數(shù)得小方格有32個(gè),所以Q0=8´10-3F ,再由,得C=1.3´10-3F.F圖10123F/Nt/s21330

29、122v/(m s-1)t/s1圖28、從圖象中獲取其他的信息 例15、如圖1所示,物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng).通過(guò)力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示,取g= 10m/s2.則( CD ) A物體的質(zhì)量m = 1.0 kg B物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20 C第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W= 2.0 JD前2s內(nèi)推力F做功的平均功率= 1.5 W【解析】本題的關(guān)鍵是在圖象中獲取相關(guān)信息：0至2s在1N的水平推力作用下,物體靜止；2s至4s在3N的水平推力作用下,物體做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；4s至6s在2N

30、的水平推力作用下,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng).對(duì)后面的兩個(gè)階段由牛頓定律列方程有：代入數(shù)據(jù)得m=0.5kg,=0.40.9、從圖象展現(xiàn)物理情境例16將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上,可以測(cè)量快速變化的力.用這種方法測(cè)得的某單擺擺動(dòng)過(guò)程中懸線上拉力大小隨時(shí)間變化的曲線如圖5所示.由此圖線提供的信息做出下列判斷,其中正確的是( )A、t0.2s時(shí)刻擺球正經(jīng)過(guò)最低點(diǎn) B、t1.1s時(shí)擺球正處于最高點(diǎn)C、擺球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能時(shí)而增大時(shí)而減小D、擺球擺動(dòng)的周期約是T0.6s 【解析】本題的關(guān)鍵是把圖象與具體的物理情景對(duì)應(yīng)起來(lái),如上圖所示,在最低點(diǎn)懸線受到的拉力最大；在最高點(diǎn)懸線受到的拉力最??；又由于受到阻力的作用,

31、物體做阻尼振動(dòng),機(jī)械能減小；再根據(jù)周期性可得周期約1.2s.因此,本題的正確答案是A、B選項(xiàng).例17(2009年福建卷16)一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0,則外接一只電阻為95.0的燈泡,如圖乙所示,則A.電壓表的示數(shù)為220v B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484W D.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2JV乙t/×10-2e/V甲O12OO/答案D【解析】電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,由圖像知電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=V,有效值E=220V,燈泡兩端電壓,A錯(cuò)；由圖像知T=0.02S,一

32、個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次,可知1s內(nèi)電流方向變化100次,B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率,C錯(cuò)；電流的有效值,發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為.t/s0a/ms-22.04.06.08.010.00.20.40.80.6圖91.012.0例18 (09海淀一模20)某研究性學(xué)習(xí)小組用加速度傳感器探究物體從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,得到了質(zhì)量為1.0kg的物體運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線,如圖9所示.由圖可以得出 ( D)A從 t4.0s到t6.0s的時(shí)間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B物體在t10.0s時(shí)的速度大小約為5.8m/sC物體在10.0s內(nèi)所受合外力的沖量大小約為50 NsD從t10.0s到t1

33、2.0s的時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)物體做的功約為7.3J (二)、要會(huì)作圖我們要從兩個(gè)方面來(lái)看作圖問(wèn)題,一方面是,考題直接要求作出關(guān)于某個(gè)物理量變化的圖象,例如,作某時(shí)刻的波形圖,作振動(dòng)圖象,作感應(yīng)電流的圖象等；另一方面是,為了用圖象求解問(wèn)題,先必須作出恰當(dāng)?shù)哪愁悎D象,例如,作速度圖象求物體運(yùn)動(dòng)的路程,作路端電壓電流圖象求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻等.先看第一類問(wèn)題,這類題實(shí)質(zhì)是以圖象作為載體或形式來(lái)考查物理現(xiàn)象、原理或物理規(guī)律；第二類問(wèn)題后續(xù)詳談.1、作振動(dòng)、波動(dòng)圖象例19(2009北京卷)一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播,周期為T(mén),波長(zhǎng)為.若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如右圖所示,則該波在t=T/2時(shí)刻的波形曲線為

34、【解析】從振動(dòng)圖象上可知t=T/2時(shí)刻x=0處質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)平衡位置,則可以排除選項(xiàng)CD,且此時(shí)向下振動(dòng),由于波向x軸正方向傳播,所以選A. 2、作感應(yīng)電流的圖象例20(2009年寧夏卷19)如圖所示,一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi),O為圓心.環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等,方向相反且均與紙面垂直.導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng),M端通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸.在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),t=0時(shí)恰好在圖示位置.規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì),則桿從t=0開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,電流隨變化的圖象是( C

35、)vBa例21如圖5(甲)所示,一個(gè)“”型導(dǎo)軌垂直于磁場(chǎng)固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,a是與導(dǎo)軌相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.在外力作用下,導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng),以導(dǎo)體棒在圖5(甲)所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列物理量隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是 ( D )3、根據(jù)已知探究未知,或者根據(jù)題設(shè)條件探究未知例22(2009年安徽卷16)大爆炸理論認(rèn)為,我們的宇宙起源于137億年前的一次大爆炸.除開(kāi)始瞬間外,在演化至今的大部分時(shí)間內(nèi),宇宙基本上是勻速膨脹的.上世紀(jì)末,對(duì)1A型超新星的觀測(cè)顯示,宇宙正在加速膨脹,面對(duì)這個(gè)出人意料的發(fā)現(xiàn),宇宙學(xué)家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可能由

36、暗能量組成,它們的排斥作用導(dǎo)致宇宙在近段天文時(shí)期內(nèi)開(kāi)始加速膨脹.如果真是這樣,則標(biāo)志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡t的關(guān)系,大致是下面哪個(gè)圖像？tRtRtRtRABCD【解析】圖像中的縱坐標(biāo)宇宙半徑R可以看作是星球發(fā)生的位移x,因而其切線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(lái)越大.故選C(三)、要會(huì)用圖這是圖象問(wèn)題中最主要的,也是最靈活、最能體現(xiàn)創(chuàng)造性思維能力的.我們提倡搞素質(zhì)教育,而素質(zhì)教育的靈魂就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,因此,高考題中肯定會(huì)逐步參透對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的考查,運(yùn)用圖象處理物理問(wèn)題便是最好的知識(shí)和創(chuàng)新能力的結(jié)合點(diǎn)之一.這種情況也需要作圖象,但不是最

37、終的目的,只是求解問(wèn)題的一種手段.那么怎樣才能作好所需的圖象呢！一般分三步,具體方法是：(1)認(rèn)真審題,根據(jù)題中所要求解的物理量,結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律確定所需的橫縱坐標(biāo)表示的物理量(有時(shí)還需確定原點(diǎn)的坐標(biāo))；(2)根據(jù)題意,找出兩個(gè)物理量的制約關(guān)系,結(jié)合具體的物理過(guò)程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象；(3)由所作的圖象結(jié)合題意,運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析和推理從而找出相應(yīng)的變化規(guī)律,再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具,求出相應(yīng)的物理量.我們從以下幾個(gè)方面來(lái)體會(huì).1、用圖象比較物理量的大小例23 一顆速度較大的子彈,水平擊穿原來(lái)靜止在光滑水平面上的木塊,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定,則當(dāng)子彈入射速度增大時(shí),下列說(shuō)法正確的

38、是A.木塊獲得的動(dòng)能變大 B.木塊獲得的動(dòng)能變小C.子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變長(zhǎng) D.子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變短【解析】若跟據(jù)常規(guī)的思路依牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式去列式求解,則計(jì)算復(fù)雜化,且易出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷.若能靈活一些,據(jù)子彈與木塊的作用過(guò)程作出v-t圖象,再來(lái)分析、推理和判斷,問(wèn)題就迎刃而解了.子彈以初速v0穿透木塊過(guò)程中,子彈、木塊在水平方向都受恒力作用,子彈做勻減速運(yùn)動(dòng),木塊做勻加速運(yùn)動(dòng),子彈、木塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖如圖中實(shí)線所示,圖中OA、v0B分別表示子彈穿過(guò)木塊過(guò)程中木塊、子彈的運(yùn)動(dòng)圖象,而圖中梯形OABv0的面積為子彈相對(duì)木塊的位移即木塊長(zhǎng)l.當(dāng)子彈入射速度增大變?yōu)関0時(shí),子彈、木塊的運(yùn)動(dòng)圖象

39、便如圖25-2中虛線所示,梯形OABv0的面積仍等于子彈相對(duì)木塊的位移即木塊長(zhǎng)l,故梯形OABv0與梯形OABv0的面積相等,由圖可知,當(dāng)子彈入射速度增加時(shí),木塊獲得的動(dòng)能變小,子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變短,所以本題正確答案是B、D.2、轉(zhuǎn)換圖象解答問(wèn)題有些問(wèn)題,如果直接用題中所給的圖象分析問(wèn)題,不夠直觀或很難理解,這時(shí),可通過(guò)實(shí)現(xiàn)圖象間的相互轉(zhuǎn)換,變抽象為直觀、化隱為顯.例24 (08海淀二模)23(18分)高頻焊接是一種常用的焊接方法,圖是焊接的原理示意圖.將半徑r=0.10 m的待焊接環(huán)形金屬工件放在線圈中,然后在線圈中通以高頻變化的電流,線圈產(chǎn)生垂直于工件平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線圈平面

40、向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示.工件非焊接部分單位長(zhǎng)度上的電阻R0=1.0×10-3 W×m-1,焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍.焊接的縫寬非常小,不計(jì)溫度變化對(duì)電阻的影響.求：(1)02.0´10-2s和2.0´10-2s3.0´10-2s時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各是多大； (2)02.0´10-2s和2.0´10-2s3.0´10-2s時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小,并在圖中定量畫(huà)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象(以逆時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?； (3)在t=0.10s內(nèi)電流通過(guò)焊接

41、處所產(chǎn)生的焦耳熱.圖4i/A0t/10-2s123456789500-1000解答23(18分)(1)E1=3.14V E2= 6.28V (2) I1=500A ,I2=1000A, i-t圖象如圖(3)Q2.8´102J 【解析】此類問(wèn)題通常是先畫(huà)出相應(yīng)的i-t圖,然后再求電流有效值.3、用圖象描述復(fù)雜的物理過(guò)程作速度時(shí)間圖象描述復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,比如帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),有時(shí)也畫(huà)速率時(shí)間圖象,比如帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度垂直電場(chǎng)時(shí)；再如板塊模型,傳送帶問(wèn)題,追及與相遇問(wèn)題等等.4、巧用圖象面積求解問(wèn)題例25 用鐵錘將一鐵釘釘入木塊,設(shè)木塊對(duì)鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘釘入木塊

42、的深度成正比,在鐵錘擊打第一次時(shí) ,能把鐵釘打入木塊內(nèi)1cm,問(wèn)打第二次時(shí)能打入多深？(設(shè)鐵錘每次做功都相等)【解析】因?yàn)樽枇=kx,以F為縱坐標(biāo),F方向上的位移x為橫坐標(biāo),作出Fx圖象,如下圖所示,函數(shù)線與x軸所夾陰影部分面積的值等于F對(duì)鐵錘做的功.由于兩次做功相等,故有 (面積)及解得(四)用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中多次采用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).方法是,將物體的運(yùn)動(dòng)或工作狀態(tài)用圖象的方式記錄下來(lái),再根據(jù)圖象的特點(diǎn)作合理的推演或運(yùn)算,求出表征事物特性的物理量,如力學(xué)中測(cè)量單擺振動(dòng)過(guò)程中的重力加速度,電學(xué)中測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻等實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法等,用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在近幾年高考實(shí)驗(yàn)

43、中圖象考查體現(xiàn)非常多. 例26(2009北京卷21)某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池.該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E 和內(nèi)電阻,但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為999.9,可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程=0.6A,內(nèi)阻)和若干導(dǎo)線.請(qǐng)根據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻的要求,設(shè)計(jì)圖4中器件的連接方式,畫(huà)線把它們連接起來(lái).接通開(kāi)關(guān),逐次改變電阻箱的阻值,讀出與對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄.當(dāng)電阻箱的阻值時(shí),其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),首先計(jì)算出每個(gè)電流值I 的倒數(shù);再制作R-坐標(biāo)圖,如圖6所示,圖中已標(biāo)注出了()的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你將與圖5

44、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖6中上.在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線.根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)電阻 解答：E=1.5 ,r=0.3 ,例27(2009年安徽卷21)探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下： (1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W、；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶橡皮筋 (2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車(chē)的速度、； (3)作出草圖； (4)分析圖像.如果圖像是一條直線,表明W；如果不是直線,可考慮是否存在、等關(guān)系.以下關(guān)于該試驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確,它是_.A本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、

45、2W、3W、.所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致.當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為W,用2條、3條、橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別是2W、3W、.B小車(chē)運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,補(bǔ)償?shù)姆椒?可以使木板適當(dāng)傾斜.C某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點(diǎn),兩端密、中間疏.出現(xiàn)這種情況的原因,可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小.D根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn),求小車(chē)獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算.答案：D.【解析】本實(shí)驗(yàn)的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系.這個(gè)速度是指橡皮繩做功

46、完畢時(shí)的速度,而不整個(gè)過(guò)程的平均速度,所以D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.第(4)過(guò)程的方法值得注意.例28(2009年廣東15)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”.如圖12,他們將拉力傳感器固定在小車(chē)上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄通過(guò)A、B時(shí)的速度大小.小車(chē)中可以放置砝碼.(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：測(cè)量_和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；將小車(chē)停在C點(diǎn),_,小車(chē)在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車(chē)通過(guò)A、B時(shí)的速度.在小車(chē)中增加砝碼,或_,重復(fù)的操作.(2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中

47、M是M1與小車(chē)中砝碼質(zhì)量之和,是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量,F是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所作的功.表格中的E3_,W3_.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)W(3)根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出圖線.答案：(1)小車(chē)；接通電源后釋放小車(chē)；減少鉤碼的個(gè)數(shù)(2)0.619；0.610(3)圖【解析】(1)略；(2)由各組數(shù)據(jù)可見(jiàn)規(guī)律,可得E3=0.600；觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610;(3)在方格紙上作出E-W圖線如圖所示例31(2009年廣東16)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率.所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)

48、壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等.(1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動(dòng).請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖14.(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開(kāi)啟電源,合上開(kāi)關(guān)；讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置；斷開(kāi)開(kāi)關(guān),_,合上開(kāi)關(guān),重復(fù)的操作.(3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此繪出圖15的關(guān)系圖線,其斜率為_(kāi)A-1m-1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了_的電阻之和.(4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,

49、示數(shù)如圖16所示.金屬絲的直徑是_.圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是_,其數(shù)值和單位為_(kāi)(保留三位有效數(shù)字).答案：(1) (2)測(cè)出接入電路的金屬絲的長(zhǎng)度(3)10.7；電源內(nèi)電阻與電阻箱(4)0.200mm；金屬絲的電阻率；【解析】依據(jù)實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量金屬絲的電阻率,電路圖如圖所示；電路實(shí)物圖如圖所示,依據(jù)閉合電路歐姆定律得,參照題目給出的圖像可得,可見(jiàn)直線的斜率,可知斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬的電阻率,其數(shù)值和單位為1.54×10-7·m；依據(jù)直線可得其斜率為1.63A-1·m-1,截距為

50、,則圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積為()；金屬絲的直徑是0.200mm. 四、方法總結(jié)1物理問(wèn)題中圖象的作用(1)直接根據(jù)圖象給出函數(shù)間的關(guān)系求解問(wèn)題(2)根據(jù)題設(shè)條件做出圖象,探索物理規(guī)律(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出圖象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論2運(yùn)用圖象解答物理問(wèn)題的重要步驟(1)認(rèn)真審題,從題中所需求解的物理量,結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律確定所需的橫縱坐標(biāo)表示的物理量.(2)根據(jù)題意,找出兩物理量的制約關(guān)系,結(jié)合具體的物理過(guò)程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象.(3)由所作圖象結(jié)合題意,運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析和推理從而找出相應(yīng)的變化規(guī)律,再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具(即方程)求出相應(yīng)的物理量. 五、圖象專題好題再現(xiàn)1、(2

51、009年廣東物理8)某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490N,他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,至?xí)r間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖5所示,電梯運(yùn)行的圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?tFF03F0Ot02t03t02、(2009年寧夏卷)17質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,從t=0時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用.力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,力的方向保持不變,則A時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C在到這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為D在到這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為4、一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1: n211:5,原線圈與正弦交流電源連接,輸入電壓u如圖所示,副線圈僅接入一個(gè)10W的電阻,則()

52、(A)流過(guò)電阻的電流是0.2A (B)與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)是100V (C)經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6´103 J (D)變壓器的輸入功率是1´103 Wvx0圖4vPvQ6、( 07海淀一模20)P、Q是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下,沿電場(chǎng)線從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),過(guò)此兩點(diǎn)的速度大小分別為vP和vQ,其速度隨位移變化的圖象如圖4所示.P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EP和EQ；該點(diǎn)電荷在這兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為P>Q,則下列判斷正確的是 ( ) AEP>EQ, P<Q  BEP>EQ, P>Q  CEP<E

53、Q, P<Q  DEP<EQ, P>Q 圖20t1t/sv/m·s-1v07、( 08海淀一模18)長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的物塊B以水平初速度v0從A的一端滑上A的水平上表面,它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中的vt圖線如圖2所示.則根據(jù)圖中所給出的已知數(shù)據(jù)v0、t1及物塊質(zhì)量m,可以求出的物理量是 ( )A木板獲得的動(dòng)能BA、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能 C木板的最小長(zhǎng)度DA、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)8、如圖電路中,S是閉合的,此時(shí)流過(guò)線圈L的電流為i1,流過(guò)燈泡A的電流為i2,且i1>i2在t1時(shí)刻將S斷開(kāi),那么流過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖象是圖中的哪一個(gè) ( )11、(2009年重慶卷)23(2)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件.某同學(xué)用圖所示電路探究硅光電池的路端電壓U與