2024年高考物理：圖像圖形分析法（附各種圖形集合）

所謂圖像分析法，就是利用圖像本身數(shù)學(xué)特征所反映的物理

意義解決物理問(wèn)題（已知圖像找出物理量間的函數(shù)關(guān)系）和

確定物理量間的函數(shù)關(guān)系，作出物理圖像來(lái)解決物理問(wèn)題。

常用的有矢量圖、坐標(biāo)圖和光路圖等。

根據(jù)中學(xué)物理中所研究的物理規(guī)律，常用的數(shù)學(xué)函數(shù)圖像有

以下類型：

1.正比例函數(shù)：如F=kAx,勻速直線運(yùn)動(dòng)中的s=v?t等；

2.反比例函數(shù)：如物體受恒力作用時(shí)加速度與質(zhì)量的關(guān)系

a=F/m等；

3.一次函數(shù)：如U=￡—Ir等；

-at2

4.二次函數(shù)：如s=vt+2等；

在分析物理圖像時(shí)首先要看清圖像名稱，搞清圖像研究的是

什么，再根據(jù)圖線的一些特殊規(guī)律，并對(duì)照兩個(gè)坐標(biāo)軸上的

物理量和單位，同時(shí)聯(lián)想它們的物理過(guò)程，就容易搞清圖像

的物理意義，這樣利用圖像解題也就變得容易了。

對(duì)于已知題設(shè)條件來(lái)確定物理圖像是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，

這里包括依據(jù)物理量間的函數(shù)關(guān)系作出物理圖像，物理圖像

的變換；利用求出的物理圖像解決物理問(wèn)題等幾個(gè)方面，這

類問(wèn)題中，關(guān)鍵是正確地尋找出物理量之間的聯(lián)系，后找出

這一聯(lián)系的關(guān)鍵在于分析物理過(guò)程。

針對(duì)不同題型，圖像的不同作用，可把圖像法分類概括如

下：

1.利用圖像揭示物理規(guī)律。

(1)分析圖像直接反映出來(lái)的問(wèn)題；

(2)定性地給出一些復(fù)雜物理過(guò)程的物理量之間的函數(shù)關(guān)

系。

2.利用圖像分析物理過(guò)程和變化關(guān)系。

3.利用圖像簡(jiǎn)化繁瑣的公式推算。

4.利用圖像分析實(shí)驗(yàn)誤差，揭示物理規(guī)律。

5.利用圖像挖掘隱含條件，解綜合題。

［例］在2004年雅典奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員黃珊汕第一次參

加蹦床項(xiàng)目的比賽即取得了第三名的優(yōu)異成績(jī)。假設(shè)表演時(shí)

運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳感器將彈簧床面與運(yùn)動(dòng)員

間的彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律在計(jì)算機(jī)上繪制出如圖所示的曲

線，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=10m/s2,依據(jù)圖象給出的信息，

回答下列物理量能否求出，如能求出寫出必要的運(yùn)算過(guò)程和

最后結(jié)果。

(1)蹦床運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的運(yùn)動(dòng)周期；

(2)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量；

(3)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員離開彈簧床上升的最大高度；

(4)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度。

解析：

(1)周期可以求出，由圖象可知T=9.5—6.7=2.8s。

(2)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量可以求出，由圖象可知運(yùn)動(dòng)員的重力為

500N,即mg=500N,m=50kg。

(3)運(yùn)動(dòng)員上升的最大高度可以求出，由圖象可知運(yùn)動(dòng)員

運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后每次騰空時(shí)間為：At=8.7—6.7=2so

」g(1人)2lxl0x(lx2)2

H=22=22m=5mo

(4)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度可以求出，運(yùn)動(dòng)員每

次騰空時(shí)加速度al=-g=-10m/s2,而陷落最深時(shí)由圖象

可知Fm=2500N,此時(shí)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律Fm—mg=ma,可得

取「

此時(shí)刻最大加速度am=m—g=40m/s2

各科物理圖彭篡例(-)

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圖13-1

圖1

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圖4A-4圖4A-5