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1、PAGE PAGE 28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乙vt/s圖甲例1(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【解析】由圖甲可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以前兩秒

2、受力恒定,2s-4s做正方向勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以受力為負(fù),且恒定,4s-6s做負(fù)方向勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以受力為負(fù),恒定,6s-8s做負(fù)方向勻減速直線運(yùn)動(dòng),所以受力為正,恒定,綜上分析B正確。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

3、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2(2009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

4、外,還可作 圖象,其縱軸表示的是 ,橫軸表示的是 。答案: = 1 * GB3 D,速度平方的二分之一,重物下落的高度?!窘馕觥勘绢}考查用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)重力加速度。涉及器材的選取和用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。 = 1 * GB3 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源。重力加速度與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),所以不要天平和砝碼。計(jì)算速度需要測(cè)相鄰計(jì)數(shù)的距離,需要刻度尺,選D。 = 2 * GB3 由公式,如繪出圖像,其斜率也等于重力加速度。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

5、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3(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)

6、驗(yàn)選器材,畫電路圖,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: = 3 * GB3 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。【解析】 = 3 * GB3 從圖像的形狀和斜率變化趨勢(shì)上去找相同點(diǎn)和不同點(diǎn),突出都是“非線性”,圖像上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率是電阻的倒數(shù)。 例4(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

7、( )(A)(B)(C)(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)v/ms-1t/st1123400.40乙甲例5(2009年全國(guó)卷15)兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們?cè)?0.4s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t1分別為 A和0.30s B3和0.30sC和0.28s D3和0.28s【解析】答案B。本題考查圖象問(wèn)題。根據(jù)速度圖象的特點(diǎn)可知甲做勻加速,乙做

8、勻減速。根據(jù)得,根據(jù)牛頓第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正確。例6 (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在左下框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 可用的器材有:電壓表、電流表、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

9、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)要寫出求解過(guò)程;若需作圖,可直接畫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出電池的UI圖線,然后找出兩

10、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7(20

11、09年上海卷22)如圖(a),質(zhì)量m1kg的物體沿傾角37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);(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:mgsinmgcosma0 ,由右圖讀出a0=4 m/s2 代入式,解得: EQ F(gsinma0,gcos) 0.25; (2)對(duì)末時(shí)刻加速度為零:mgsinNkvcos0 ,又Nmgcoskvsin ,由右圖得出此時(shí)v=5 m/s代入式解得:k

12、 EQ F(mg(sincos),v(sincos) 0.84kg/s。例8(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 I/AU/V01234546ABCD 答案B【解析】本題考查測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)。由測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖線可知該電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻為0.5。此電源與三個(gè)均為3的電阻連接成電路時(shí)測(cè)的路端電壓為4.8V,A中的路端電壓為4V,B中的路端電壓約為4.8V。C中的路端電壓約為5.7V,D中的路端電壓為5.4V。正確選項(xiàng):B。5、斜圖線上某點(diǎn)切線斜率

13、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)。 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

14、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AF1BFF1vtt2t1v1v2vABA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【解析】答案:BCD。處理本題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(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,F(xiàn)1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(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,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)

15、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?!窘馕觥勘绢}的入手點(diǎn)在于如何判斷和的大小,因?yàn)閤圖中斜率為沿x方向的E,可見(jiàn),A項(xiàng)正確;同理可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,在O點(diǎn)左側(cè),的方向沿x軸負(fù)方向,在O點(diǎn)右側(cè),的方向沿x軸正方向,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。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。前述例3(2009年福建卷19)例

16、11(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)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?!窘馕觥坑尚襞?UI關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,

17、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。 t

18、F2F0F0Ot02t0例12(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t0至2t0時(shí)刻做的功是W2,則A 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,D錯(cuò)、C對(duì)。例13 (高三模擬)、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

19、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: = 1 * GB3 按電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路圖; = 2 * GB3 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=490A; = 3 * GB3 斷開(kāi)電鍵S并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),每隔5s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; = 4 * GB3 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

20、容約為_(kāi)F?!窘馕觥堪凑?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2.510-4C,用四舍五入法數(shù)得小方格有32個(gè),所以Q0=810-3F ,再由,得C=1.310-3F。F圖10123F/Nt/s21330122v/(ms-1)t/s1圖28、從圖象中獲取其他的信息 例14(2010西城期末)、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

21、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15 ( 高三模擬)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

22、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?。挥钟捎谑艿阶枇Φ淖饔?,物體做阻尼振動(dòng),機(jī)械能減??;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16(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 eq oac

23、(,v)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,D對(duì)。t/s0a/ms-22.04.06.08.010.00.20.40.80.6圖91.012.0例17 (09海淀一模20)某研究性學(xué)

24、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t12.0s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

25、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18(2009北京卷)一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播,周期為T,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 【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19(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

26、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tiO2322tiO2322ABtiO2322tiO2322CD答案C【解析】依據(jù)左手定則,可知在0-內(nèi),電流方向M到O,在在電阻R內(nèi)則是由b到a,為負(fù)值,且大小為為一定值,內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流,內(nèi)電流的方向相反,即沿正方向,內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流,因此C正確。aBv圖5(甲)例20 (08海淀0模

27、20)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 )金屬棒所受安培力大小隨時(shí)間變化關(guān)系C0tI00tE0回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系A(chǔ)tF感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系BtP電流產(chǎn)生的熱功率隨時(shí)間變化關(guān)系D圖5(乙)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21(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),

28、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答案:C【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例22(2006北京卷21)某同學(xué)用圖2所示電路,測(cè)繪標(biāo)有“3.8 V,0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的

29、圖象.除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:電流表:A1(量程100 mA,內(nèi)阻約2); A2(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.3);電壓表:V1(量程5 V,內(nèi)阻約5); V2(量程15 V,內(nèi)阻約15);滑動(dòng)變阻器:R1(阻值范圍010) R2(阻值范圍02k)電源:E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻為0.2); E2(電動(dòng)勢(shì)為4 V,內(nèi)阻約為0.04).為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_,電壓表_,滑動(dòng)變阻器_,電源_.(填器材的符號(hào))根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并描繪出的圖象如圖3所示.由圖象可知,此燈泡在不工作時(shí),燈絲電阻為_(kāi);當(dāng)所加電壓為3.00 V時(shí),燈絲電阻為_(kāi),燈泡實(shí)際消耗的電功率

30、為_(kāi)W.根據(jù)圖象,可確定小燈泡耗電功率與外加電壓的關(guān)系。符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_ A B C D解答21(18分) (2)A2V2R1R21.511.50.78A (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

31、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 (高三模擬) 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

32、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)

33、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)rO待焊接工件焊縫線圈接高頻電源圖圖0i/At/10-2s1234567892.00B/Tt/10-2s123456789圖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)方向垂直線圈平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)

34、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=1.010-3 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)02.010-2s和2.010-2s3.010-2s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)02.010-2s和2.010-2s3.010-2s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)焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱。圖4i/A0t/10-2s123456789500-1000解答23(18分)(1)E1=3.

35、14V E2= 6.28V (2) I1=500A ,I2=1000A, i-t圖象如圖(3)Q2.8102J 【解析】此類問(wèn)題通常是先畫出相應(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)?/p>

36、阻力F=kx,以F為縱坐標(biāo),F(xiàn)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)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

37、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=

38、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:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶橡皮筋 (1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、; (2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車的速度、; (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)小車做的功分別為W、2W、3W、。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次 HYPERLINK 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

39、皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功為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)小車做的功分別是2W、3W、。B小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ梢允鼓景暹m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(20

40、09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;將小車停在C點(diǎn),_,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度。在小車中增加砝碼,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M是M1與小車中砝碼質(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(xiàn)是拉力

41、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)(3)根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出圖線。W答案:(1)小車;接通電源后釋放小車;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29(2009年江蘇11)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中,打出了一條紙袋如圖乙所示。計(jì)時(shí)器大點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起,每5

42、個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)第11題圖12343.523.683.83乙小車打點(diǎn)計(jì)時(shí)器砝碼砝碼盤甲(2)平衡摩擦力后,將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中,測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms-2)0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.F/Na/ms-2O0.20.40.60.81.01.20.51.01.52.02.

43、53.0F/Na/ms-2O(3)根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過(guò)原點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明主要原因。答案: (1) 0.16 (0.15也算對(duì)) (2)(見(jiàn)圖) (3)未計(jì)入砝碼盤的重力例30(2009年上海17)如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持_不變,用鉤碼所受的重力作為_(kāi),用DIS測(cè)小車的加速度。(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖所示)。分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是()

44、(A)小車與軌道之間存在摩擦(B)導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)(C)所掛鉤碼的總質(zhì)量太大(D)所用小車的質(zhì)量太大【答案】(1)小車的總質(zhì)量,小車所受外力,(2)在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比,C,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)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

45、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,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)?/p>

46、的測(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1.5410-7m;依據(jù)直線可得其斜率為1.63A-1m-1,截距為,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)(一)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

47、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、(2009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﹖FF03F0Ot02t03t02、(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

48、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3、(2007北京卷17)電阻R1R2交流電源按照?qǐng)D1所示方式連接,R1=10,R2=20。合上開(kāi)關(guān)后S后,通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示。則 ( )A通過(guò)R1的電流的有效值是1.2A BR1兩端的電壓有效值是6VC通過(guò)R2的電流的有效值是1.2A DR2兩端的電壓有效值是6V4、(2008北京卷18)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)10的

49、電阻,則()(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100 EQ R(2) V OOv(甲)0.60mO(乙)圖(C)經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6103 J (D)變壓器的輸入功率是1103 W5、(08海淀二模)16. 如圖(甲)所示是用沙擺演示振動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置,此裝置可視為擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺,沙擺的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)時(shí)在木板上留下圖(甲)所示的結(jié)果。若用手拉木板做勻速運(yùn)動(dòng),速度大小是0.20m/s。圖(乙)所示的一段木板的長(zhǎng)度是0.60m,那么這次實(shí)驗(yàn)所用沙擺對(duì)應(yīng)的單擺長(zhǎng)約為 ( ) A. 2.0m B. 1.5m C. 1.0m D. 0.56mvx0圖4vPv

50、Q6、( 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PQ,則下列判斷正確的是 ( ) AEPEQ, PEQ, PQ CEPEQ, PQ DEPQ圖20t1t/sv/ms-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

51、( )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i1i2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) ( )10一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一個(gè)帶電粒子于t0時(shí)刻由靜止釋放,若帶電粒子只受電場(chǎng)力作用,則下列說(shuō)法中正確的是( )A.帶電粒子只向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B.02s內(nèi),電場(chǎng)力的功等于0C.4s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)D.2.5s4s,電場(chǎng)力沖量等于011、(2009年重慶卷)23(2)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)

52、換為電能的器件。某同學(xué)用題22圖2所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系。圖中R0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表。請(qǐng)根據(jù)題22圖2,用筆畫線代替導(dǎo)線將題22圖3中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。若電壓表的讀數(shù)為,則I mA; 實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,通過(guò)測(cè)量得到該電池的U-I曲線a。見(jiàn)題22圖4,由此可知電池內(nèi)阻 (填“是”或“不是”)常數(shù),短路電流為 mA ,電動(dòng)勢(shì)為 V。實(shí)驗(yàn)二:減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測(cè)得U-I曲線b,見(jiàn)題22圖4。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí),若實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5V。則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為 _mW(計(jì)算結(jié)果保留

53、兩位有效數(shù)字)。12、(2007北京21(2)某同學(xué)用圖2 所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:a安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖3中0126點(diǎn)所示。c測(cè)量1236計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,分別記作:S1S2S3S6。d通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。e分別計(jì)算出S1S2S3S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值。f以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn),劃出t圖線。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)及時(shí)器(

54、含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外,在廈門的儀器和器材中,必須使用的有 和 。(填選項(xiàng)代號(hào))A電壓合適的50Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺D秒表E天平F重錘將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,0125計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖4所示,則S2= cm,S5= cm。該同學(xué)在圖5中已標(biāo)出1346計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo),請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與25兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出t。根據(jù)t圖線判斷,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度v0= m/s;它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a= m/s2。13、(09海淀一模)21(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,利用重錘拖著紙帶自由下落通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并

55、打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列的說(shuō)法正確的是: 。A必須使用的測(cè)量?jī)x器有:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺B紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在同一豎直線上C實(shí)驗(yàn)中其他條件不變時(shí),選用重錘質(zhì)量的大小不影響實(shí)驗(yàn)的誤差D選用紙帶上任意兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)都可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 按圖12所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖13所示。圖中O點(diǎn)為為打點(diǎn)起始點(diǎn),且速度為零。BCDE圖13h1h2h3AFGO選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、,測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3,已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T。為驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過(guò)

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