高中物理圖像法解題方法專題指導(dǎo)一、方法簡介圖像法是根據(jù)題意把抽像復(fù)雜的物理過程有針對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，運用圖像直觀、形像、簡明的特點，來分析解決物理問題，由此達到化難為易、化繁為簡的目的.高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量的圖像問題，運用圖像解題是一種重要的解題方法.在運用圖像解題的過程中，如果能分析有關(guān)圖像所表達的物理意義，抓住圖像的斜率、截距、交點、面積、臨界點等幾個要點，常常就可以方便、簡明、快捷地解題.二、典型應(yīng)用.把握圖像斜率的物理意義在v-t圖像中斜率表示物體運動的加速度，在s-t圖像中斜率表示物體運動的速度，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..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值得關(guān)注的地方，常常是題目中的隱含條件.例1、在測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出U-I圖像，如圖所示，由圖像得出電池的?砌電動勢E二丫，內(nèi)電阻r=Q. I40I00..挖掘交點的潛在含意 jJ工一般物理圖像的交點都有潛在的物理含意，解題中往往又是一個重要的條件，需要我們多加關(guān)注.如：兩個物體的位移圖像的交點表示兩個物體“相遇”.例2、A、B兩汽車站相距60km,從A站每隔10min向B站開出一輛汽車，行駛速度為60km/h.(1)如果在A站第一輛汽車開出時，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時間后出發(fā)(即應(yīng)與A站第幾輛車同時開出)？最多在途中能遇到幾輛車？(3)如果B站汽車與A站汽車不同時開出，那么B站汽車在行駛途中又最多能遇到幾輛車？例3、如圖是額定電壓為100伏的燈泡由實驗得到的伏安特曲線，則此燈泡的額定功率為多大？若將規(guī)格是“100v、100W”的定值電阻與此燈泡串聯(lián)接在100v的電壓上，設(shè)定值電阻的阻值不隨溫度而變化，則此燈泡消耗的實際功率為多大？.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—t圖像中圖線下的面積代表質(zhì)點運動的位移是最基本也是運用得最多的.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，作用一段時間后，換成相反方向的水平恒力乙推這一物體.當恒力乙作用時間與恒力甲作用時間相同時，物體恰好回到原處，此時物體的動能為32J.則在整個過程中，恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少？.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2Vo豎直上拋一物體A,相隔At時間后又以初速度vo從地面上豎直上拋另一物體B,要使A、B能在空中相遇，則At應(yīng)滿足什么條件？ °.把握圖像的物理意義例6、如圖所示，一寬40cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里.一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行.取它剛進入磁場的時刻t=0,在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是( )三、針對訓(xùn)練( )1.汽車甲沿著平直的公路以速度v°做勻速直線運動.當它路過某處的同時，該處有一輛汽車乙開始做初速為零的勻加速運動去追趕甲車.根據(jù)上述的已知條件A.可求出乙車追上甲車時乙車的速度B.可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程C.可求出乙車從開始起動到追上甲車時所用的時間D.不能求出上述三者中任何一個(點.)2.在有空氣阻力的情況下，以初速v豎直上拋一個物體，經(jīng)過時間t,(點.)2.在有空氣阻力的情況下，以初速v豎直上拋一個物體，經(jīng)過時間t,到達最高1又經(jīng)過時間t,物體由最高點落回到拋出點，這時物體的速度為2A.v2=v/'='v2<v/ 7汽B.vjv』tj'v2<v/4<'1v2，則)3、一顆速度較大的子彈，水平擊穿原來靜止在光滑的水平面上的木塊，設(shè)木塊對子彈的阻力恒定，則子彈入射速度增大時，下列說法正確的是A、木塊獲得的動能變大 B、木塊獲得的動能變小C、子彈穿過木塊的時間變長 D、子彈穿過木塊的時間不變4、一火車沿直線軌道從靜止發(fā)出由人地駛向8地，并停止在8地.A、B兩地相距s,火車做加速運動時，其加速度最大為訂做減速運動時，其加速度的絕對值最大為a2，由此可以判斷出該火車由A到B所需的最短時間為. 25、一質(zhì)點沿x軸做直線運動，其中v隨時間t的變化如圖(a)所示，設(shè)t=0時，質(zhì)點位于坐標原點O處.試根據(jù)v-t圖分別在(b)及圖(c)中盡可能準確地畫出：(1)表示質(zhì)點運動的加速度a隨時間t變化關(guān)系的a-t圖；(2)表示質(zhì)點運動的位移x隨時間t變化關(guān)系的x-t圖.

v/m-s-2v/m-s-26、物體從某一高度由靜止開始滑下，第一次經(jīng)光滑斜面滑至底端時間為t1,第二次經(jīng)過光滑曲面ACD滑至底端時間為門，如圖所示，設(shè)兩次通過的路程相等，試比較%與門的大小關(guān)系.2圖苧圖工7、兩光滑斜面高度相等，乙斜面的總長度和甲斜面的總長度相等，只是由兩部分接成，如圖所示.將兩個相同的小球從斜面的頂端同時釋放，不計在接頭處的能量損失，問哪個先滑到底端？圖苧圖工8、A、B兩點相距s,將s平分為n等份.今讓一物體（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始向B做加速運動，物體通過第一等份時的加速度為a,以后每過一個等分點，加速度都增加a/n,試求該物體到達B點的速度.9、質(zhì)量m=1kg的物體A開始時靜止在光滑水平地面上，在第1,3,5…奇數(shù)秒內(nèi)，給A施加同向的2N的水平推力F,在2,4,6…偶數(shù)秒內(nèi)，不給施加力的作用，問經(jīng)多少時間，A可完成s=100m的位移.10、一只老鼠從老鼠洞沿直線爬出，已知爬出速度v的大小與距洞口的距離s成反比，當老鼠到達洞口的距離s「1m的A點時，速度大小為v「20cm/s,當老鼠到達洞口的距離s2=2m的A點時，速度大小為「為多少？老鼠從A點到達B點所用的時間t為多少？2例題解析:

例1.【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勢E=1.5V,圖線與橫軸的截距0.6A是路端電壓為0.80伏特時的電流，（學(xué)生在這里常犯的錯誤是把圖線與橫軸的截距0.6A當作短路電流，而得出-E/I短=2.5Q的錯誤結(jié)論.）故電源的內(nèi)阻為：―△U/4I=1.2Q.例2.【解析】依題意在同一坐標系中作出分別從A、B站由不同時刻開出的汽車做勻速運動的s—t圖像，如圖所示.1j/km1j/km從圖中可一目了然地看出：（1）當B站汽車與A站第一輛汽車同時相向開出時，B站汽車的s—t圖線CD與A站汽車的s-t圖線有6個交點（不包括在t軸上的交點），這表明B站汽車在途中（不包括在站上）能遇到6輛從A站開出的汽車.⑵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巾汨后出發(fā)，即應(yīng)與A站第6輛車同時開出此時對應(yīng)B站汽車的s—t圖線MN與A站汽車的s—t圖線共有11個交點（不包括t軸上的交點），所以B站汽車在途中（不包括在站上）最多能遇到11輛從A站開出的車.（3）如果8站汽車與A站汽車不同時開出，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個交點，所以B站汽車在途中最多能遇到12輛車.例3.【解析】 由圖線可知：當U=100V,I=0.32A,P=UI=100X0.32=32W;定值電阻的阻值R=100Q, …,口…… 1U

由UL+UR=100V,得：UL+100I=100V,I=100L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.下圖表達出了整個物理過程，可以從牛頓運動定律、運動學(xué)、圖像等多個角度解出，應(yīng)用圖像方法，簡單、直觀.作該方程的圖線（如圖乙中直線），它跟原圖線的交點的坐標為：I:0.29A,UL1=7l作該方程的圖線（如圖乙中直線），它跟原圖線的交點的坐標為：I:0.29A,UL1=7lV；此交點就是燈泡的工作點，故燈泡消耗的實際功率：PL1=I1UL產(chǎn)20W.圖申圖乙例4.例4.【解析】這是一道較好的力學(xué)綜合題，涉及運動、力、功能關(guān)系的問cc圖a作出速度一時間圖像（如圖a所示），位移為速度圖線與時間軸所夾的面積，依題意，總位移為零，即40AE的面積與4EBC面積相等，由幾何知識可知△ADC的面積與4ADB面積相等，故AOAB的面積與4DCB面積相等（如圖b所示）.圖aTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 1即：一(vX2t) = —vt解得：v2=2v1解得：v2=2v11由題意知，一21mv2=32J,故一mv2=8J,2 211 1m(V22-V12m(V22-V12)=24J12 1 22例5.【解析】在同一坐標系中作兩物體做豎直上拋運動的s-t圖像，如圖.要人、B在空中相遇，必須使兩者相對于拋出點的位移相等，即要求人、B圖線必須相交，據(jù)此可從圖中很快看出：物體B最早拋出時的臨界情形是物體B落地時恰好與A相遇；物體B最遲拋出時的臨界情形是物體8拋出時恰好與A相遇.故要使人、B能在空中相遇，△t應(yīng)滿足的條件為：2v0/g<At<4vo/g通過以上討論可以看到，圖像的內(nèi)涵豐富，綜合性比較強，而表達卻非常簡明，是物理學(xué)習(xí)中數(shù)、形、意的完美統(tǒng)一，體現(xiàn)著對物理問題的深刻理解.運用圖像解題不僅僅是一種解題方法，也是一個感悟物理的簡潔美的過程.例6.【解析】可將切割磁感應(yīng)線的導(dǎo)體等效為電源按閉合電路來考慮，也可以直接用法拉第電磁感應(yīng)定律按閉合電路來考慮.當導(dǎo)線框部分進入磁場時，有恒定的感應(yīng)電流，當整體全部進入磁場時，無感應(yīng)電流，當導(dǎo)線框部分離開磁場時，又能產(chǎn)生相反方向的感應(yīng)電流.所以應(yīng)選C.強化訓(xùn)練參考答案:TOC\o"1-5"\h\z1.A2.C 3.B4.