高考物理解題方法解析：圖像法

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1、 2019 高考物理解題方法解析：圖像法 為了幫助參加高考的同學(xué)更好的復(fù)習(xí)考試的課程，查字典物理網(wǎng)小編編輯整理了 2019 高考物理解題方法解析，希望考生們通過對(duì)復(fù)習(xí)資料的熟練來為考試復(fù)習(xí)錦上添花。一、方法簡(jiǎn)介 圖像法是根據(jù)題意把抽像復(fù)雜的物理過程有針對(duì)性地表示成物理圖像，將物理量間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系，運(yùn)用圖像直觀、形像、簡(jiǎn)明的特點(diǎn)，來分析解決物理問題，由此達(dá)到化難為易、化繁為簡(jiǎn)的目的 . 高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量 的圖像問題，運(yùn)用圖像解題是一種重要的解題方法 . 在運(yùn)用圖像解題的過程中，如果能分析有關(guān)圖像所表達(dá)的物理意義，抓住圖像的斜率、截距、交點(diǎn)

2、、面積、臨界點(diǎn)等幾個(gè)要點(diǎn)，常常就可以方便、簡(jiǎn)明、快捷地解題 . 二、典型應(yīng)用 1. 把握?qǐng)D像斜率的物理意義 在 v-t 圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，在 s-t 圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，在 U-I 圖像中斜率表示電學(xué)元件的 電阻，不同的物理圖像斜率的物理意義不同. 2. 抓住截距的隱含條件 圖像中圖線與縱、橫軸的截距是另一個(gè)值得關(guān)注的地方，常 常是題目中的隱含條件 . 例 1、在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的 實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出U-I 圖像，如圖所示，由 第 1 頁

3、 圖像得出電池的電動(dòng)勢(shì) E=______ V，內(nèi)電阻 r=_______ Ω. 【解析】電源的 U-I 圖像是經(jīng)常碰到的，由圖線與縱軸的截 距容易得出電動(dòng)勢(shì) E=1.5 V ，圖線與橫軸的截距 0.6 A 是路 端電壓為 0.80 伏特時(shí)的電流， ( 學(xué)生在這里常犯的錯(cuò)誤是把 圖線與橫軸的截距 0.6 A 當(dāng)作短路電流，而得出 r=E/I 短 =2.5 Ω 的錯(cuò)誤結(jié)論 .) 故電源的內(nèi)阻為 :r= △U/△I=1.2 Ω 3. 挖掘交點(diǎn)的潛在含意 一般物理圖像的交點(diǎn)都有潛在的物理含意，解題中往往又是一個(gè)重要的條件，

4、需要我們多加關(guān)注 . 如：兩個(gè)物體的位移圖像的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體“相遇”. 例 2、 A、 B 兩汽車站相距 60 km，從 A 站每隔 10 min 向 B 站 開出一輛汽車，行駛速度為 60 km/h. (1) 如果在 A 站第一輛汽車開出時(shí)， B 站也有一輛汽車以同樣大小的速度開往 A 站，問 B 站汽車在行駛途中能遇到幾輛從 A 站開出的汽車 ? (2) 如果 B 站汽車與 A 站另一輛汽車同時(shí)開出，要使 B 站汽車在途中遇到從 A 站開出的車數(shù)最多，那么 B 站汽車至少應(yīng)在 A 站第一輛車開出多長(zhǎng)時(shí)間后出發(fā) ( 即應(yīng)與 A 站第幾輛車

5、同時(shí)開出 )? 最多在途中能遇到幾輛車 ? (3) 如果 B 站汽車與 A 站汽車不同時(shí)開出，那么 B 站汽車在行駛途中又最多能遇到幾輛車 ? 【解析】依題意在同一坐標(biāo)系中作出分別從 A、 B 站由不同 第 2 頁 時(shí)刻開出的汽車做勻速運(yùn)動(dòng)的 s 一 t 圖像，如圖所示 . 從圖中可一目了然地看出： (1) 當(dāng) B 站汽車與 A 站第一輛汽車同時(shí)相向開出時(shí)， B 站汽車的 s 一 t 圖線 CD與 A 站汽車的 s-t 圖線有 6 個(gè)交點(diǎn) ( 不包括在 t 軸上的交點(diǎn) ) ，這表明 B 站汽車在途中 ( 不包括在站上 )

6、 能遇到 6 輛從 A 站開出的汽車 . (2) 要使 B 站汽車在途中遇到的車最多，它至少應(yīng)在 A 站第 一輛車開出 50 min 后出發(fā)，即應(yīng)與 A 站第 6 輛車同時(shí)開出此時(shí)對(duì)應(yīng) B 站汽車的 s— t 圖線 MN與 A 站汽車的 s 一 t 圖線共有 11 個(gè)交點(diǎn) ( 不包括 t 軸上的交點(diǎn) ) ，所以 B 站汽車在途中 ( 不包括在站上 ) 最多能遇到 1l 輛從 A 站開出的車 . (3) 如果 B 站汽車與 A 站汽車不同時(shí)開出， 則 B 站汽車的 s-t 圖線 ( 如圖中的直線 PQ)與 A 站汽車的 s-t 圖線最多可有 12

7、 個(gè)交點(diǎn)，所以 B 站汽車在途中最多能遇到 12 輛車 . 4. 明確面積的物理意義 利用圖像的面積所代表的物理意義解題，往往帶有一定的綜 合性，常和斜率的物理意義結(jié)合起來，其中 v 一 t 圖像中圖 線下的面積代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移是最基本也是運(yùn)用得最多 的 . 例 4、在光滑的水平面上有一靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的水平恒力乙推這一物體 . 當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí)， 第 3 頁 物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為 32 J.

8、 則在整個(gè)過程中，恒力甲做功等于多少 ?恒力乙做功等于多 少 ? 【解析】這是一道較好的力學(xué)綜合題，涉及運(yùn)動(dòng)、力、功能關(guān)系的問題 . 粗看物理情景并不復(fù)雜，但題意直接給的條件不多，只能深挖題中隱含的條件 . 下圖表達(dá)出了整個(gè)物理過程，可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、圖像等多個(gè)角度解出，應(yīng)用圖像方法，簡(jiǎn)單、直觀 . 作出速度一時(shí)間圖像 ( 如圖 a 所示 ) ，位移為速度圖線與時(shí)間軸所夾的面積， 依題意，總位移為零，即△ 0AE 的面積與△ EBC 面積相等，由幾何知識(shí)可知△ ADC 的面積與△ ADB 面積相等，故△ 0AB 的面積與△ DCB 面積相等 ( 如圖

9、b 所示 ). 即： (v1 2t0)= v2t0 解得： v2=2v1 由題意知 , mv22=32J, 故 mv12=8J, 根據(jù)動(dòng)能定理有 W1= mv12=8J, W2= m(v22-v12)=24J 5. 尋找圖中的臨界條件 物理問題常涉及到許多臨界狀態(tài)，其臨界條件常反映在圖中， 尋找圖中的臨界條件，可以使物理情景變得清晰. 例 5、從地面上以初速度 2v0 豎直上拋一物體 A，相隔△t 時(shí) 間后又以初速度 v0 從地面上豎直上拋另一物體 B，要使 A、 B 能在空中相遇，則△t 應(yīng)滿足什

10、么條件 ? 第 4 頁 【解析】在同一坐標(biāo)系中作兩物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的 s-t 圖 像，如圖 . 要 A、 B 在空中相遇，必須使兩者相對(duì)于拋出點(diǎn)的 位移相等，即要求 A、B 圖線必須相交，據(jù)此可從圖中很快 看出：物體 B 最早拋出時(shí)的臨界情形是物體 B 落地時(shí)恰好與A相遇 ; 物體 B最遲拋出時(shí)的臨界情形是物體 B 拋出時(shí)恰好與 A 相遇 . 故要使 A、B 能在空中相遇，△t 應(yīng)滿足的條件為： 2v0/g 第 5 頁