高考物理专题复习《物理图象问题》教案

高考物理专题复习《物理图象问题》教案1．坐标轴的物理意义弄清两个坐标轴表示的物理量及单位．注意坐标原点是否从零开始；注意纵轴物理量为矢量情况时，横轴以上表示此物理量为正，横轴以下表示此物理量为负．2．图线形状注意观察图象形状是直线、曲线还是折线等，从而弄清图象所反映的两个物理量之间的关系，明确图象反映的物理意义．3．斜率图线上某点的斜率表示两物理量增量的比值，反映该点处一个量随另一个量变化的快慢．几种常见图象斜率的物理意义：(1)变速直线运动的x－t图象，纵坐标表示位移，横坐标表示时间，因此图线中某两点连线的斜率表示平均速度，图线上某一点切线的斜率表示瞬时速度；(2)v－t图线上两点连线的斜率和某点切线的斜率，分别表示平均加速度和瞬时加速度；(3)线圈的Φ－t图象(Φ为磁通量)，斜率表示感应电动势；(4)恒力做功的W－l图象(l为恒力方向上的位移)，斜率表示恒力的大小；(5)沿电场线方向的φ－x图象(φ为电势，x为位移)，其斜率的大小等于电场强度；(6)用自由落体运动测量重力加速度实验的v2－h图象(v为速度，h为下落位移)，其斜率为重力加速度的2倍．4．面积的物理意义图线与横轴所围的面积常代表一个物理量，这个物理量往往就是纵、横轴所表示的物理量的乘积的物理意义．几种常见图象面积的物理意义：(1)在直线运动的v－t图象中，图线和时间轴之间的面积，等于速度v与时间t的乘积，因此它表示相应时间内质点通过的位移；(2)在a－t 图象中，图线和时间轴之间的面积，等于加速度a与时间t的乘积，表示质点在相应时间内速度的变化量；(3)线圈中电磁感应的E－t图象(E为感应电动势)，图线跟t坐标轴之间的面积表示相应时间内线圈磁通量的变化量；(4)力F移动物体在力的方向上产生一段位移l，F－l图象中图线和l坐标轴之间的面积表示F做的功，如果F是静电力，此面积表示电势能的减小量，如果F是合力，则此面积表示物体动能的增加量；(5)静电场中的E－x图象(E为电场强度，x为沿电场线方向的位移)，图线和x坐标轴之间的面积表示相应两点间的电势差．5．交点、拐点的物理意义交点往往表示不同对象达到的某一物理量的共同点，如在同一U－I坐标系中，电阻的U －I图线和电源的U－I图线的交点表示两者连成闭合电路时的工作点；拐点既是坐标点，又是两种不同变化情况的交界点，即物理量之间的突变点．1．公式与图象的转化要作出一个确定的物理图象，需要得到相关的函数关系式．在把物理量之间的关系式转化为一个图象时，最重要的就是要明确公式中的哪个量是自变量，哪些是常量，关系式描述的是哪两个物理量之间的函数关系，那么这两个物理量就是物理图象中的两个坐标轴．2．图象与情景的转化运用物理图象解题，还需要进一步建立物理图象和物理情景的联系，根据物理图象，想象出图象所呈现的物理现象、状态、过程和物理变化的具体情景，因为这些情景中隐含着许多解题条件，这些过程中体现了物理量相互制约的规律，这些状态反映了理论结果是否能与合理的现实相吻合，这些正是“审题”“分析”“审视答案”等解题环节所需要解决的.题型1 对图象物理意义的理解例1甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动，其v－t图象如图1所示．关于两车的运动情况，下列说法正确的是( )图1A．在t＝1 s时，甲、乙相遇B．在t＝2 s时，甲、乙的运动方向均改变C．在t＝4 s时，乙的加速度方向改变D．在t＝2 s到t＝6 s内，甲相对乙做匀速直线运动例2一小球自由下落，与地面发生碰撞，原速率反弹．若从释放小球开始计时，不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力．则下列图中能正确描述小球位移x、速度v、动能E k、机械能E与时间t关系的是 ( )题型2 图象变换问题例3如图5甲所示，在圆形线框区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里．若磁场的磁感应强度B按照图乙所示规律变化，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线是( )图5题型3 图象作图问题例4如图7甲所示，水平地面上有一块质量M＝1.6 kg，上表面光滑且足够长的木板，受到大小F＝10 N、与水平方向成37°角的拉力作用，木板恰好能以速度v0＝8 m/s水平向右匀速运动．现有很多个质量均为m＝0.5 kg的小铁块，某时刻在木板最右端无初速度地放上第一个小铁块，此后每当木板运动L＝1 m时，就在木板最右端无初速度地再放上一个小铁块．取g＝10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，求：甲乙图7(1)木板与地面间的动摩擦因数μ；(2)第一个小铁块放上后，木板运动L时速度的大小v1；(3)请在图乙中画出木板的运动距离x在0≤x≤4L范围内，木板动能变化量的绝对值|ΔE k|与x的关系图象(不必写出分析过程，其中0≤x≤L的图象已画出)．(限时：45分钟)1．如图1所示，靠在竖直粗糙墙壁上的物块在t＝0时由无初速度释放，同时开始受到一随时间变化规律为F＝kt的水平力作用，用a、v、F f和E k分别表示物块的加速度、速度、物块所受的摩擦力、物块的动能，下列图象能正确描述上述物理量随时间变化规律的是( )图12．如图2所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落．从小球接触弹簧上端O点到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的加速度a随时间t或者随距O点的距离x变化的关系图线是 ( )图23．如图3(a)所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向．图(b)表示铜环中的感应电流I 随时间t变化的图象，则磁场B随时间t变化的图象可能是下图中的( )图34．如图4甲所示，圆环形线圈P用四根互相对称的轻绳吊在水平的天棚上，四根绳的结点将环分成四等份，图中只画出平面图中的两根绳，每根绳都与天棚成30°角，圆环形线圈P静止且环面水平，其正下方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有按正弦函数规律变化的电流，其i－t图象如图乙所示，线圈P所受的重力为mg，每根绳受的拉力用F T 表示．则( )甲乙图4A．在t＝1.5 s时，穿过线圈P的磁通量最大，感应电流最大B．在t＝1.5 s时，穿过线圈P的磁通量最大，此时F T＝0.5mgC．在t＝3 s时，穿过线圈P的磁通量的变化率为零D．在0～3 s内，线圈P受到的安培力先变大再变小5．如图5，静止在光滑地面上的小车，由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC组成(它们在B处平滑连接)，小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压时，其示数为正值，当传感器被拉时，其示数为负值．一个小滑块从小车A点由静止开始下滑至C点的过程中，传感器记录到的力F与时间t的关系图中可能正确的是 ( )图56． 一质点自x 轴原点O 出发，沿正方向以加速度a 运动，经过t 0时间速度变为v 0，接着以加速度－a 运动，当速度变为－v 02时，加速度又变为a ，直至速度变为v 04时，加速度再变为－a ，直至速度变为－v 08，….其v －t 图象如图6所示，则下列说法中正确的是( )图6A ．质点运动方向一直沿x 轴正方向B ．质点运动过程中离原点的最大距离为v 0t 02C ．质点运动过程中离原点的最大距离为v 0t 0D ．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v 0t 07． 如图7所示，质量为m 的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F ＝mg sin θ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ，取出发点为参考点，下列图象中能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q 、滑块动能E k 、势能E p 、机械能E 随时间t 、位移x 变化关系的是( )图78． 一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右．汽车速度的二次方v 2与汽车前进位移x 的图象如图8所示，则下列说法正确的是 ( )图8A ．汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车受到的合外力越来越大B ．汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车受到的合外力越来越小C ．汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车的平均速度大于v 02D ．汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车的平均速度小于v 029． 如图9，在直角坐标系y 轴上关于坐标原点对称的两点固定有两等量点电荷，若以无穷远处为零电势点，则关于x 轴上各点电势φ随x 坐标变化图线的说法正确的是( )图9A ．若为等量异种点电荷，则为图线①B ．若为等量异种点电荷，则为图线②C ．若为等量正点电荷，则为图线②D．若为等量正点电荷，则为图线③10．图10甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10∶1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R1＝R2＝R3＝20 Ω和电容器C连接成如图甲所示的电路，其中，电容器的击穿电压为8 V，电压表为理想交流电表，开关S 处于断开状态，则 ( )图10A．电压表的读数约为7.07 VB．电流表的读数约为0.05 AC．电阻R2上消耗的功率为2.5 WD．若闭合开关S，电容器会被击穿11．如图11甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4 Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B＝0.5 T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示．已知轨距为L＝2 m，重力加速度g＝10 m/s2.轨道足够长且电阻不计．图11(1)当R＝0时，求杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向；(2)求金属杆的质量m和阻值r；(3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值P m；(4)当R＝4 Ω时，随着杆ab下滑，求回路瞬时电功率每增大1 W的过程中合外力对杆做的功W.12．杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑．若竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零．已知有一传感器记录了竿上演员下滑时的速度随时间变化的情况，如图12所示．竿上演员质量为m1＝40 kg，长竹竿质量m2＝10 kg，g＝10 m/s2.图12(1)求下滑过程中，竿上演员克服摩擦力做的功；(2)求下滑过程中，竿上演员受到的摩擦力；(3)请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图象，不用写计算过程，但要标出相关数据．。