高中物理图象专题复习---课件.ppt

内容只是基础 方法才是关键 能力方是目标,2008.4,高中物理二轮复习,物理图象专题,三、高考对图象的考查表现为：,1. “识图”,2. “画图”,3. “转换图”,4. “用图”,一、高考要求,1.知识要求,2.能力要求,二、高考试题回顾,一、高考要求,1.知识要求,在高考考试大纲的能力要求中，其中第4个方面 “应用数学处理物理问题的能力”中明确指出：能够根据具体问题列出物理量之间的关系，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；必要时能运用几何图形、函数图象进行表达和分析.,2.能力要求,一、高考要求,二、高考试题回顾,从近几年的江苏高考试题来看，平均每年都有1-3个图象问题，图象在整个物理学中具有普遍意义，因此一直是高考必考的热点. 2000年第21题（横波的图象）； 2001年第17题（气体的PT图象）、第20题（横波的图象）； 2003年第3题（分子力分子间距离的图象）、第7题（简谐运动的位移时间图象）、第19题（力时间的图象）； 2004年第8题（简谐运动的位移时间图象）、第12题（伏安特性曲线、电压时间图象） ； 2005年第8题（横波的图象）、第11题（弹簧的长度弹力的图象） .,三、高考对物理图象的考查主要表现为以下四个方面：,1. “识图”,“识图”就是识别纵、横坐标所代表的物理量，图象反映出什么物理规律？明确物理图象中的点（起点、交点、拐点、终点）、线（直、曲）、峰值、截距、斜率、面积、正负号等的物理意义，以及图象给我们提供了哪些有用的信息？,2.粗看图线描述的两个量间的关系,“识图”的一般方法,1.先看“纵、横”轴的物理量及单位意义,3.综合“数”（解析几何）“理”（物理规律）分 析具体的规律。如：,方程（一般是直线。若曲线则“化曲为直”）,斜率（一般由方程看意义）,面积（一般看纵横物理量乘积的意义，Vt、Ft、CU、FS、）,截距（一个量为零时的另个量的值，结合物理方程或情景，再看其意义）,例1：识别下列S t图象与V t图象，判断物体的运动情况,静止,匀速运动,正向匀速,负向匀速,正向匀加速,正向匀减速,负向匀速,先正向匀减速,后负向匀加速,位移,例：识别下列各种图象，并说出其物理意义,意义？,斜率 k= T2 / L= 42 /g g=42 L/T2= 2 =9.87m/s2,斜率 k=h=6.610-34 Js W= 2.5 10-19 J 0=4.0 1014Hz,化曲为直！,分子力和共振曲线,电源的输出功率-外电阻的关系图象,可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，,而当内外电阻相等时， 电源的输出功率最大为,2. “画图”,（1） 根据实验数据描点画图； （2）先建立函数关系式再画图.,(2005江苏11)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(g=9.8ms2),例3:,(1)根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量m的关系曲线,(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律这种规格弹簧的劲度系数为 Nm.,04.9N,25.0,解题回顾,该题是教材中的一个探究性实验，考查了考生综合运用已掌握的知识分析处理实验数据的能力,例题4.（2004 上海18）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别为小灯泡上的电流和电压),(1) (略) (2) 在右图中画出小灯泡的UI曲线. (3) 如果已知一节电池的电动势是1.5V，内阻是2.0，问：将本题中的小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程; 若需作图，可直接画在第(2)小题方格图中),在右图中画出小灯泡的UI曲线如图所示,解析: (1),根据实验数据描点,那么直线与曲线的交点P坐标就表示此时流过小灯泡的电流I=0.35A 和小灯泡两端的电压U=0.80V,因此小灯泡的实际功率为P=UI=0.28W,解析: (2),由闭合电路欧姆定律 得, 电源的路端电压U 和流过小灯泡 的电流I 的关系为,作出电源的U -I 关系图象,变式题.如图甲所示是一只“6V、3.6W”小灯泡的伏安特性曲线.另有一只定值电阻R =16，一只电动势E = 8V的电池组，其内阻不计.（1）当小灯泡在电路中正常发光时，其电阻值是多大？ （2）若把小灯泡、定值电阻、电池组连接成如图乙所示的电路时，则小灯泡所消耗的电功率是多大？此时小灯泡的电阻又是多大？,图甲,解析:,3. “转换图”,（1）从不同侧面描绘同一物理过程所进行的图形转换. 如将S-t图 转换成V-t图，将V-t图 转换成P-t图等等.,例题5. 起重机的钢索将重物由地面吊起的过程中， 重物运动的速度时间图象如图所示，试定性地画出钢索上的拉力做功的功率随时间变化的图象.,解析:,由牛顿第二定律分别求出三个阶段中钢索的拉力为,F1=(mg+ma1) , F2=mg , F3=(mg-ma3),在0t1内钢索拉力的功率为P1= F1a1t,在t1 t2内钢索拉力的功率为P2= F2Vm,在t2 t3内钢索拉力的功率为P3= F3a3t,3. “转换图”,（2）从不同角度描绘同一物理现象所进行的图形转换. 如已知两个质点的振动图象画出某一时刻的波形图等等.,例题6. A、B为一列简谐横波在传播方向上相距6m的两个质点，图甲和乙分别为其振动图象，如果波长大于3m而小于6m. （1）求波的传播速度；（2）画出t = 0.1s时的波形图.,解析: （1）,由振动图象可知 t = 0.1s 时 A 经过平衡位置向下运动,解析: (2),B 经过平衡位置向上运动,并且它们相距 ,故波形如图丙所示:,4. “用图”,（1）利用图象描述物理过程更直观.,“用图”就是运用图象分析和解决问题. 具体来说，就是利用图象中点（起点、交点、拐点、终点）、线（直、曲）、峰值、截距、斜率、面积、正负号等的物理意义来定性分析和定量计算或理解物理规律.,利用图象解题具有以下优点:,. 水平推力F1和F2分别作用于水平面上静止的a、b两物体上, 两物体的质量相等. 作用一段时间后撤去推力, 物体将继续运动一段时间后停下来.两物体的速度时间图象如图所示，图中线段At1/Bt2 , 则 A.F1大于F2 B.F1的冲量大于F2的冲量 C.两物体受到的摩擦力大小相等 D.两物体受到的摩擦力大小不相等,AC,解析,At1/Bt2，,两物体做匀减速运动的加速度大小相等，,又 两物体质量相等，, OA的斜率OB的斜率，,由牛顿第二定律可判断出选项A正确；,由牛顿第二定律可判断出选项C正确；,由动量定理得,和,可判断出选项B错误.,五、巩固练习题,变式题. 两个质量相等的物体，分别在水平拉力F1与F2（ F1F2）的作用下由静止开始沿粗糙程度相同的水平面运动，运动一段时间后先后撤去F1与F2，最后两个物体都停下来，已知两个物体的全程位移相等，则 ( ) A.F1的冲量大 B.F2的冲量大 C.F1和F2的冲量相等 D.无法比较F1、F2的冲量大小,B,由动量定理得,和,可判断出选项B正确.,五、巩固练习题,4. “用图”,（2）利用图象分析物理实验（求相关物理量或分析实验误差）具有简明、直观和误差小等特点 .,例. 利用右图所示的电路, 分别测定两个电源的电动势和内电阻，其路端电压U和电流I的关系图象如右下图所示，则应有 A.当U1U2时，电源的总功率P1=P2 B.当U1=U2时，外电阻R1=R2 C.当I1=I2时，电源输出功率P1出P 2出 D.当I1I2时，电源内部消耗的电功率P1内P 2内,O,I,U,E1= E2,解析:,例. 利用右图所示的电路, 分别测定两个电源的电动势和内电阻，其路端电压和电流的关系图象如右下图所示，则应有 A.当U1U2时，电源的总功率P1=P2 B.当U1=U2时，外电阻R1=R2 C.当I1=I2时，电源输出功率P1出P 2出 D.当I1I2时，电源内部消耗的电功率P1内P 2内,C,解析:,变式题. 某同学利用如图所示的电路测定一节电池的电动势和内电阻，作出了电压表的示数与电流表的示数的关系图象如图所示，试定性地分析采用该电路所产生的系统误差如何？,解析:,R,系统误差原因:由于电压表的分流IV,使得电流表的示数IA,直线为测量图线, 电源的输出电流I,直线为真实图线,在同一电压U的情况下,所以系统误差为E测 E真 , r测 r测,4. “用图”,（3）利用图象解题可使解题过程更简化，思路更清晰，起到比解析法更巧妙、更灵活的独特效果.在某些情况下，运用解析法可能无能为力，但图象法可能会使你豁然开朗.,例题: 如图所示，质量为m 的子弹以速度V0水平击穿放在光滑水平地面上的木块. 木块长为L ，质量为M ，木块对子弹的阻力 f 恒定不变，子弹穿过木块后木块获得的速度为V木 . 试论证：子弹射入的初速度V0越大, 则木块获得的速度V木越小.,解析:,M,M,m,m,变式题. 如图所示，质量为m 的子弹以速度V0水平击穿放在光滑水平地面上的木块. 木块长为L ，质量为M ，木块对子弹的阻力 f 恒定不变，子弹穿过木块后木块获得的动能为Ek . 若木块或子弹的质量发生，但子弹仍穿过，则 A. M不变、m变小，则木块获得的动能一定变大 B. M不变、m变小，则木块获得的动能可能变大 C. m不变、 M变小，则木块获得的动能一定变大 D. m不变、 M变小，则木块获得的动能可能变大,M,M,m,m,当M 不变、 m变小时,V0,M,M,m,m,V0,当m不变、 M变小时,M,M,m,m,变式题. 如图所示，质量为m 的子弹以速度V0水平击穿放在光滑水平地面上的木块. 木块长为L ，质量为M ，木块对子弹的阻力 f 恒定不变，子弹穿过木块后木块获得的动能为Ek . 若木块或子弹的质量发生，但子弹仍穿过，则 ( ) A. M不变、m变小，则木块获得的动能一定变大 B. M不变、m变小，则木块获得的动能可能变大 C. m不变、 M变小，则木块获得的动能一定变大 D. m不变、 M变小，则木块获得的动能可能变大,AC,m,m,.（2005 江苏 8 ）一列简谐横波沿x轴传播T=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；t=0.02s时，质点A第一次到达正向最大位移处由此可知 (A)此波的传播速度为25m/s (B)此波沿x轴负方向传播 (C)从t=0时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1m (D)在t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向,AB,五、巩固练习题,3（2004江苏8）图1中，波源S从平衡位置y 0开始振动，运动方向竖直向上（y轴的正方向），振动周期T=0.01s，产生的简谐横波向左、右两个方向传播，波速均为V 80m/s.经过一段时间后，P、Q两点开始振动. 已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m . 若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是 (A)甲为Q点的振动图象 (B)乙为Q点的振动图象 (C)丙为P点的振动图象 (D)丁为P点的振动图象,解析:,（AD）,五、巩固练习题,（2004 江苏12）. 某同学对黑箱（见图1）中的一个电学元件的伏安特性进行研究. 通过正确测量，发现该元件两端的电压Uab (Uab = a-b)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：当15VUab0V时，I 近似为零 . 当Uab0时，Uab和I实验数据见下表：,（1）在图2中画出Uab0时该元件的伏安特性曲线.（可用铅笔作图）,（2）根据上述实验事实，该元件具有的特性是 .,单向导电性,（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4（甲）所示的方波电压信号Ucd . 请在图4（乙）中定性画出负载电阻RL上的电压信号Uef的波形.,.（2003 江苏 3）如图 ，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x轴上 ，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示 . F 0为斥力 ，F 0为引力 . a 、b 、c 、d为x轴上四个特定的位置 . 现把乙分子从 a 处由静止释放 ，则 A. 乙分子从 a 到 b 做加速运动 ，由 b 到 c 做减速运动 B. 乙分子从 a 到 c 做加速运动 ，到达 c 时速度最大 C. 乙分子由 a 到 b 的过程中 ，两分子间的分子势能一直减少 D. 乙分子由 b 到 d 的过程中 ，两分子间的分子势能一直增加,（BC）,解析:,五、巩固练习题,从 a 到 c分子力一直表现为引力,选项A错误，B C正确,从 b 到 d分子力先表现为引力后表现为斥力,选项D错误,. A、B两球沿着一条直线发生正碰，如图所示的S-t图记录了两球碰撞前后的位移-时间图象，a、b分别为碰撞前A、B两球运动的位移-时间图象，c为碰撞后它们共同运动的位移-时间图象，若A球质量mA=2kg，并规定碰撞前B球运动方向为正方向，则由图可知（ ） A. A、B两球碰撞前的总动量为-3kgm/s B.碰撞时A对B所施的冲量为-3Ns C.碰撞中A的动量增量为-3kgm/s D.碰撞过程中产生的内能为6.75J,ABCD,解析,交点: 表示A、B发生碰撞,动量守恒：求出mb=1.0kg,总动量的定义：判断选项A正确，,动量增量的定义：判断选项C正确，,动量定理：判断选项B正确，,能量守恒：判断选项D正确.,五、巩固练习题,.（2003 江苏 7 ）一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm . 振子的平衡位置位于x轴上的O点 . 图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向 . 图2 给出的、 、四条振动图线 ，则可用于表示振子的振动图象的是 A. 若规定状态 a 时t = 0则图象为 B. 若规定状态 b 时t = 0则图象为 C. 若规定状态 c 时t = 0则图象为 D. 若规定状态 d 时t = 0则图象为,图1,AD,.静止在光滑水平面上的物体，受到水平方向拉力的作用，力随时间的变化如图所示，则 A. 前3s内 物体的位移为零 B. 第3 s末物体的瞬时速度为零 C. 前3 s 内拉力对物体所做的功为零 D. 前3s内拉力对物体的冲量为零,BCD,五、巩固练习题,解析:,由动量定理得，选项 BD正确,由动能定理得，选项 C正确,10. 如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压U 时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C，某同学在一次实验时的情况如下：,a.按图甲所示的电路图接好电路； b.接通开关S，调节电阻箱R的阻