高考物理图象专题复习 人教 (2).ppt
高考物理图象专题复习高考物理图象专题复习2021/8/11 星期三1三、高考对图象的考查表现为：三、高考对图象的考查表现为：1.1.“识图识图”2.2.“画图画图”3.3.“转换图转换图”4.4.“用图用图”一、高考要求一、高考要求1.1.知识要求知识要求2.2.能力要求能力要求二、二、高考试题回顾高考试题回顾2021/8/11 星期三2内容内容要求要求说明说明3.3.匀速直线运动匀速直线运动S t图、图、V t图图6.6.匀变速直线运动匀变速直线运动V t图图34.34.简谐运动的位移简谐运动的位移 时间图象时间图象38.38.横波的图象横波的图象82.82.正弦交变电流的图象正弦交变电流的图象一、高考要求一、高考要求1.1.知识要求知识要求2021/8/11 星期三3 在高考考试大纲的能力要求中，其中第在高考考试大纲的能力要求中，其中第4 4个方面个方面“应用数学处理物理问题的能力应用数学处理物理问题的能力”中明确中明确指出：能够根据具体问题列出物理量之间的关系，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、时能运用几何图形、函数图象函数图象进行表达和分析进行表达和分析.2.2.能力要求能力要求一、高考要求一、高考要求2021/8/11 星期三4二、高考试题回顾二、高考试题回顾 从近几年的江苏高考试题来看，平均每年都有从近几年的江苏高考试题来看，平均每年都有1-31-3个图个图象问题，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必考的热点.20002000年年第第2121题（横波的图象）；题（横波的图象）；20012001年年第第1717题（气体的题（气体的PT图象）、第图象）、第2020题（横波的图象）；题（横波的图象）；20032003年年第第3 3题（分子力题（分子力分子间距离的图象）、第分子间距离的图象）、第7 7题（简谐运题（简谐运动的位移动的位移时间图象）、第时间图象）、第1919题（力题（力时间的图象）；时间的图象）；20042004年年第第8 8题（简谐运动的位移题（简谐运动的位移时间图象）、第时间图象）、第1212题（伏安题（伏安特性曲线、电压特性曲线、电压时间图象）时间图象）；20052005年年第第8 8题（横波的图象）、第题（横波的图象）、第1111题（弹簧的长度题（弹簧的长度弹力的弹力的图象）图象）.2021/8/11 星期三5三、高考对物理图象的考查主要表现为以下四个方面：三、高考对物理图象的考查主要表现为以下四个方面：1.“1.“识图识图”“识图识图”就是识别就是识别纵、横坐标纵、横坐标所代所代表的物理量，表的物理量，图象反映出什么图象反映出什么物理规律物理规律？明确物理图象中的明确物理图象中的点点（起点、交点、拐点、（起点、交点、拐点、终点）、终点）、线线（直、曲）、（直、曲）、峰值峰值、截距截距、斜斜率率、面积面积、正负号正负号等的物理意义，等的物理意义，以及图以及图象给我们提供了哪些象给我们提供了哪些有用的信息有用的信息？2021/8/11 星期三6例例1 1：识别下列识别下列S t图象图象与与V t图象，判断物体的运动情况图象，判断物体的运动情况S(A)t(B)t00VV0S0St0(E)t1S0Vt0(F)t1V0甲t1t3乙S0(C)t0S(D)t0V甲t1t3乙V0静止静止匀速运动匀速运动正向匀速正向匀速负向匀速负向匀速正向匀加速正向匀加速正向匀减速正向匀减速负向匀速负向匀速先正向匀减速先正向匀减速后负向匀加速后负向匀加速t2.P速度相等速度相等t2.P相遇相遇位移位移t1 2021/8/11 星期三7am8405 10t/sv/ms-18405 10aF8405 10a1/m8405 10U/VI/A8405 10U/VI/A8405 10U/VI/A8645 100例：例：识别下列识别下列各种各种图象，图象，并说出其物理意义并说出其物理意义2021/8/11 星期三8T/s420 1 2 3 4 5L/mT2/s20 1 2 3 4L/m161284斜率斜率 k=T2/L=42/gg=42 L/T2=2 =9.87m/s2斜率斜率 k=h=6.610-34 JsW=2.5 10-19 J0=4.0 1014HzEk/10-19 J/1014Hz05 1042-22021/8/11 星期三9分子力和共振曲线分子力和共振曲线2021/8/11 星期三10电源的输出功率电源的输出功率-外电阻的关系图象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，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，O RP出出Pmr而当内外电阻相等时，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大为电源的输出功率最大为2021/8/11 星期三112.“2.“画图画图”（1 1）根据实验数据描点画图根据实验数据描点画图（2004上海18）；（2）先建立函数关系式再画图先建立函数关系式再画图（2004上海18）.2021/8/11 星期三12例例题题.（2004 2004 上上海海1818）小小灯灯泡泡灯灯丝丝的的电电阻阻会会随随温温度度的的升升高高而而变变大大.某某同同学学为为研究这一现象，用实验得到如下数据研究这一现象，用实验得到如下数据(I和和U分别为小灯泡上的电流和电压分别为小灯泡上的电流和电压)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(1)(略略)(2)在右图中画出小灯泡的在右图中画出小灯泡的UI曲线曲线.(3)如如果果已已知知一一节节电电池池的的电电动动势势是是1.5V，内内阻阻是是2.0，问问：将将本本题题中中的的小小灯灯泡泡接接在在该该电电池池的的两两端端，小小灯灯泡泡的的实实际际功功率率是是多多少少？(简简要要写写出出求求解解过过程程;若若需需作作图图，可可直接画在第直接画在第(2)小题方格图中小题方格图中)00.30.40.8U/V0.50.40.20.11.21.62.0I/A.在在右右图图中中画画出出小小灯灯泡泡的的UI曲曲线如图线如图所示所示解解 析析:(1)根据实验数据描点根据实验数据描点2021/8/11 星期三1300.30.40.8U/V0.50.40.20.11.21.62.0I/A.LE，r 那那么么直直线线与与曲曲线线的的交交点点P坐坐标标就就表表示示此此时时流流过过小小灯灯泡泡的的电电流流I=0.35A 和和 小小 灯灯 泡泡 两两 端端 的的 电电 压压U=0.80V,因因此此小小灯灯泡泡的的实实际际功功率率为为P=UI=0.28W解解析析:(2)由由闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律 得得,电电源源的的路路端端电电压压U 和流过小灯泡和流过小灯泡 的电流的电流I 的关系为的关系为作出电源的作出电源的U-I 关系图象关系图象.P2021/8/11 星期三14变式题变式题.如图甲所示是一只如图甲所示是一只“6V、3.6W”小灯泡的伏安特性曲线小灯泡的伏安特性曲线.另另有一只定值电阻有一只定值电阻R=16，一只电动势，一只电动势E=8V的电池组，其内阻不计的电池组，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？）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，）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？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？060.10.2U/V108420.30.40.50.6I/ARLE图乙图甲2021/8/11 星期三15060.10.2U/V108420.30.40.50.6I/ARLE图乙解析解析:2021/8/11 星期三163.“3.“转换图转换图”（1）从从不同侧面不同侧面描绘同一描绘同一物理过程物理过程所进行的图所进行的图形转换形转换.如将如将S-t图图 转换成转换成V-t图，将图，将V-t图图 转换转换成成P-t图等等图等等.2021/8/11 星期三17例例题题.起起重重机机的的钢钢索索将将重重物物由由地地面面吊吊起起的的过过程程中中，重重物物运运动动的的速速度度时时间间图图象象如如图图所所示示，试试定定性性地地画画出出钢钢索索上上的的拉拉力力做做功功的的功率随时间变化的图象功率随时间变化的图象.tPOt3t2t1解解 析析:由由牛牛顿顿第第二二定定律律分分别别求求出出三个阶段中钢索的拉力为三个阶段中钢索的拉力为F1=(mg+ma1),F2=mg,F3=(mg-ma3)在在0t1内钢索拉力的功率为内钢索拉力的功率为P1=F1a1t在在t1 t2内钢索拉力的功率为内钢索拉力的功率为P2=F2Vm在在t2 t3内钢索拉力的功率为内钢索拉力的功率为P3=F3a3ttVOt3t1t2Vm2021/8/11 星期三183.“3.“转换图转换图”（2 2）从）从不同角度不同角度描绘同一描绘同一物理现象物理现象所进行的图所进行的图形转换形转换.如已知两个质点的振动图象画出某一如已知两个质点的振动图象画出某一时刻的波形图等等时刻的波形图等等.2021/8/11 星期三19例题例题.A、B为一列简谐横波在传播方向上相距为一列简谐横波在传播方向上相距6m的两个质点，的两个质点，图甲和乙分别为其振动图象，如果波长大于图甲和乙分别为其振动图象，如果波长大于3m而小于而小于6m.（1）求波的传播速度；（求波的传播速度；（2）画出画出t=0.1s时的波形图时的波形图.y/cmt/s5-50.20.40图乙解析解析:（1 1）y/cmt/s5-50.20.40图甲2021/8/11 星期三20图丙y/cmx/m5-524068由振动图象可知由振动图象可知 t=0.1s 时时 A 经过平衡位置向下运动经过平衡位置向下运动,解解 析析:(2)B 经过平衡位置向上运动经过平衡位置向上运动,并且它们相距并且它们相距 ,故波形如图丙所示故波形如图丙所示:VABy/cmt/s5-50.20.40图甲y/cmt/s5-50.20.40图乙2021/8/11 星期三214.“4.“用图用图”（1 1）利用）利用图象图象描述物理过程更描述物理过程更直观直观.“用图用图”就是运用图象分析和解决问题就是运用图象分析和解决问题.具体来说，具体来说，就是利用图象中就是利用图象中点点（起点、交点、拐点、终点）、（起点、交点、拐点、终点）、线线（直、曲）、（直、曲）、峰值峰值、截距截距、斜率斜率、面积面积、正负号正负号等的物理意义来定性分析和定量等的物理意义来定性分析和定量计算或理解物理规律计算或理解物理规律.利用图象解题具有以下优点利用图象解题具有以下优点:2021/8/11 星期三22例题例题.（1999全国全国12）一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定垂直于纸面向）一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定垂直于纸面向里的方向为正里的方向为正.在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图1所示所示.现现令磁感强度令磁感强度B 随时间随时间 t 变化，先按图变化，先按图2中所示的中所示的oa图线变化，后来又按图线图线变化，后来又按图线bc和和cd变化，令变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流分别表示对应的感应电流，则，则 A.E1E2，I1沿逆时针方向，沿逆时针方向，I2沿顺时针方向沿顺时针方向B.E1E2，I1沿逆时针方向，沿逆时针方向，I2沿顺时针方向沿顺时针方向C.E2E3，I2沿顺时针方向，沿顺时针方向，I3沿逆时针方向沿逆时针方向D.E2=E3，I2沿顺时针方向，沿顺时针方向，I3沿顺时针方向沿顺时针方向2021/8/11 星期三23例例题题5解解析析:根据法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律 得，得，E1 E2=E3根据楞次定律得，根据楞次定律得，I1沿逆时针方向，沿逆时针方向，I2、I3均沿顺时针方向均沿顺时针方向2021/8/11 星期三24例题例题.（1999全国全国12）一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正）一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正.在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图1所示所示.现令磁感强度现令磁感强度B 随随时间时间 t 变化，先按图变化，先按图2中所示的中所示的oa图线变化，后来又按图线图线变化，后来又按图线bc和和cd变化，令变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的分别表示对应的感应电流感应电流，则，则 A.E1E2，I1沿逆时针方向，沿逆时针方向，I2沿顺时针方向沿顺时针方向B.E1E2，I1沿逆时针方向，沿逆时针方向，I2沿顺时针方向沿顺时针方向C.E2E3，I2沿顺时针方向，沿顺时针方向，I3沿逆时针方向沿逆时针方向D.E2=E3，I2沿顺时针方向，沿顺时针方向，I3沿顺时针方向沿顺时针方向BD2021/8/11 星期三254.“4.“用图用图”（2 2）利用）利用图象图象分析物理实验（求相关物理量或分析实验误差）分析物理实验（求相关物理量或分析实验误差）具具有有简明简明、直观直观和和误差小误差小等特点等特点.2021/8/11 星期三26例例.利利用用右右图图所所示示的的电电路路,分分别别测测定定两两个个电电源源的的电电动动势势和和内内电电阻阻，其其路路端端电电压压U和电流和电流I的关系图象如右下图所示，则应有的关系图象如右下图所示，则应有A.当当U1U2时，电源的总功率时，电源的总功率P1=P2 B.当当U1=U2时，外电阻时，外电阻R1=R2C.当当I1=I2时，电源输出功率时，电源输出功率P1出出P 2出出D.当当I1I2时，电源内部消耗的电功率时，电源内部消耗的电功率P1内内P 2内内OIUI2I1U1=U2E1=E2VAE,rSR解析解析:2021/8/11 星期三27例例.利利用用右右图图所所示示的的电电路路,分分别别测测定定两两个个电电源源的的电电动动势势和和内内电电阻阻，其其路路端端电电压压和电流的关系图象如右下图所示，则应有和电流的关系图象如右下图所示，则应有A.当当U1U2时，电源的总功率时，电源的总功率P1=P2 B.当当U1=U2时，外电阻时，外电阻R1=R2C.当当I1=I2时，电源输出功率时，电源输出功率P1出出P 2出出D.当当I1I2时，电源内部消耗的电功率时，电源内部消耗的电功率P1内内P 2内内I1=I2U2OIUE1=E2I1短短I2短短U1CVAE,rSR解析解析:2021/8/11 星期三28变变式式题题.某某同同学学利利用用如如图图所所示示的的电电路路测测定定一一节节电电池池的的电电动动势势和和内内电电阻阻，作作出出了了电电压压表表的的示示数数与与电电流流表表的的示示数数的的关关系系图图象象如如图图所所示示，试试定定性性地地分分析析采用该电路所产生的系统误差如何？采用该电路所产生的系统误差如何？OIUI短短解析解析:RVAE,rSIIVIA系统误差原因系统误差原因:由于电压表的分流由于电压表的分流IV使得电流表的示数使得电流表的示数IA直线直线为测量图线为测量图线,电源的输出电流电源的输出电流I直线直线为真实图线为真实图线 E测测IIAU E真真在同一电压在同一电压U的情况下的情况下所以系统误差为所以系统误差为E测测 E真真 ,r测测 0为斥力为斥力，F F2）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后先后撤去F1与与F2，最后两个物体都停下来，已知两个物体的全程，最后两个物体都停下来，已知两个物体的全程位移相等，则位移相等，则 ()A.F1的冲量大的冲量大 B.F2的冲量大的冲量大C.F1和和F2的冲量相等的冲量相等D.无法比较无法比较F1、F2的冲量大小的冲量大小B0VtF1At1 AF2B B t2由动量定理得由动量定理得和和可判断出选项可判断出选项B正确正确.五、巩固练习题五、巩固练习题2021/8/11 星期三4810.如如图图甲甲所所示示是是一一种种测测量量电电容容的的实实验验电电路路图图，实实验验是是通通过过对对高高阻阻值值电电阻阻放放电电的的方方法法测测出出电电容容器器充充电电至至电电压压U 时时所所带带的的电电荷荷量量Q，从从而而再再求求出出待待测测电电容容器器的的电电容容C，某某同同学学在在一一次次实验时的情况如下：实验时的情况如下：a.按图甲所示的电路图接好电路；按图甲所示的电路图接好电路；b.接接通通开开关关S，调调节节电电阻阻箱箱R的的阻阻值值，使使小小量量程程电电流流表表的的指指针针偏偏转转接接近近满满刻刻度度，记记下下此此时时电电流流表表的的示示数数I0=490A，电电压压表表的的示示数数U0=8.0V，I0、U0分分别别是是电电容容器器放放电电时时的的初初始电流和电压；始电流和电压；c.断断开开开开关关S，同同时时开开始始计计时时，每每隔隔5s或或10s测测读读一一次次电电流流i的的值值，将将测测得得数数据据填填入入表表格格，并并标标示示在在图图乙乙的的坐坐标标纸纸上上（时时间间t为为横横坐坐标标，电电流流i为为纵纵坐坐标标），结结果果如如图图中中小小黑黑点点所所示。示。（1）图乙中画出）图乙中画出it图线图线（2）图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是）图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_（3）该电容器的电容为）该电容器的电容为 F（结果保留两位有效数字）。（结果保留两位有效数字）。电容器充电到电压为电容器充电到电压为U0时所带的电荷量时所带的电荷量 1.010-3 2021/8/11 星期三4911.同同学学们们在在由由静静止止开开始始向向上上运运动动的的电电梯梯里里，把把一一测测量量加加速速度度的的小小探探头头固固定定在在一一个个质量为质量为1kg的手提包上的手提包上,到达某一楼层停止到达某一楼层停止,采集数据并分析处理后列出下表：采集数据并分析处理后列出下表：建立物理模型建立物理模型匀加速直线匀加速直线匀速直线匀速直线匀减速直线匀减速直线时间段（时间段（s）2.592.5平均加速度（平均加速度（m/s2）0.4000.40为为此此同同学学们们在在计计算算机机上上画画出出了了很很多多图图象象，请请你你根根据据上上表表数数据据和和所所学学知知识识判判断断下下列列图象（设图象（设F为手提拉力，为手提拉力，g9.8m/s2）中正确的是）中正确的是A.B.C.D.2021/8/11 星期三5012.老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与它到洞穴的距离成反比，老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与它到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴的距离为当它行进到离洞穴的距离为S1的的A处时速度为处时速度为V1，试求它由，试求它由A处继续处继续行进到离洞穴的距离为行进到离洞穴的距离为S2 的的B处时所需的时间为多少？处时所需的时间为多少？点评：该题是一道低难度的竞赛题，如不用图象法求解，那么在中学阶段是没有其它办法的.S1/V01/V11/V2S1S22021/8/11 星期三51课堂小结：课堂小结：如如果果我我们们在在平平时时的的学学习习中中能能够够重重视视对对物物理理图图像像问问题题的的学学习习，把把数数和和形形有有机机地地结结合合起起来来，既既能能加加深深对对所所学学知知识识的的理理解解和和对对某某些些重重点点、难难点点的的知知识识进进行行突突破破，又又能能掌掌握握一一种种分分析析问问题题和和解解决决问问题题的的好好方方法法，对对提提高高应应试试能力和综合素质有极大的益处能力和综合素质有极大的益处.1.1.“识图识图”2.“2.“画图画图”3.“3.“转换图转换图”4.“4.“用图用图”物理图象专题复习物理图象专题复习2021/8/11 星期三522021/8/11 星期三532021/8/11 星期三54
