高中物理专题复习:图象法.ppt
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1、2019/3/17,SMH制作,1,高中物理专题讲座,图象法,制作:施铭华,2019/3/17,SMH制作,2,在物理学中,两个物理量间的函数关系,不仅可以用公式表示,而且还可以用图象表示。物理图象是数与形相结合的产物,是具体与抽象相结合的体现,它能够直观、形象、简洁的展现两个物理量之间的关系,清晰的表达物理过程,正确地反映实验规律。因此,利用图象分析物理问题的方法有着广泛的应用。,2019/3/17,SMH制作,3,常见图象,匀速直线运动,匀变速直线运动,恒定电路电压与电流关系,斜率:,截距:,t1时刻,斜率:,面积;,截距:,t1时刻,斜率:,Ra Rb,速度,初位置,加速度,位移,初速度
2、,电阻,相遇,va= vb,2019/3/17,SMH制作,4,常见图象,振动,波动,质点做简谐运动时,位移随时间变化的图象。,表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移的空间分布情况。,振幅5cm,振幅5cm,周期4s,波长4cm,2019/3/17,SMH制作,5,常见图象,交流电,最大值: 311V,周期: 0.02s,电磁振荡,最大值: Im,周期: 2s,2019/3/17,SMH制作,6,常见图象,共振曲线,分子间的作用力,分子间的引力和斥力随着分子间的距离的增大而减小,当两分子间的距离等于r0时,分子间的引力和斥力相互平衡,分子间的作用力为零.,驱动力的频率f 等于振动物体的固
3、有频率f时,振幅最大.,2019/3/17,SMH制作,7,弄清图象中各坐标轴的物理意义,1 甲乙两物体同时同地出发做直线运动 ,它们的运动图象如图所示,下列说法正确的是: A.前4s两物体的位移相等 B. 4s末两物体的速度相等 C.810s两物体的运动方向不同 D. 两物体全程的平均速度不同,前4s 甲的位移为20m,前4s 乙的位移为10m,4s 末甲的 速度为10m/s,前4s 乙的 速度为10/4=2.5m/s,继续前进,返回到出发点,全程的甲的平均速度为7m/s,全程乙的的平均速度为0,CD,2019/3/17,SMH制作,8,2用不同频率的紫外线分别照射钨板和锌板而产生光电效应,
4、可得到光电子的最大初动能Ek,随入射光的频率v变化的Ekv图象。已知钨的逸出功为3.28eV,锌的逸出功为3.34eV,若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一Ekv图象上,则下列图中正确的是 ,A,弄清图象中各坐标轴的物理意义,横轴上的截距的物理含义是光电管阴极材料的极限频率.,斜率的物理含义是普朗克恒量,2019/3/17,SMH制作,9,作平抛运动物体在竖直方向的分速度vy=gt,两个物理量呈线性变化,分速度不断增大.,分析图象的形状,3在图中,物体作平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图线是 ,D,2019/3/17,SMH制作,10,分析图象的斜率,4一
5、个标有“220V 60W”的白炽灯泡,加上电压U由零逐渐增大到220V。在此过程中,电压U和电流I的关系可用图象表示。题中给出四个图线中,肯定不符合实际的是: ,ACD,图线某点切线的斜率表示此时灯丝的电阻,灯丝的电阻是随温度的升高而增大的,所以图线的特征应是其斜率随U值升高而变大。故图B符合实际。,2019/3/17,SMH制作,11,5一矩形线圈在匀强磁场中旋转,以中性面为起始时刻,其磁通量随时间变化的规律为:=BScost,则在一个周期内,感应电动势的变化规律为: A. 减小、减小、增大、增大 B. 增大、增大、减小、减小 C. 增大、减小、增大、减小 D. 减小、增大、减小、增大,穿过
6、线圈的磁通量变化规律为=BScost,感应电动势E=/t,图线中某点切线的斜率表示该时刻感应电动势。,C,分析图象的斜率,2019/3/17,SMH制作,12,6一物体做加速直线运动,依次通过A、B、C三点,AB=BC。物体在AB段加速度为a1,在BC段加速度为a2,且物体在B点的速度为vB=(vA+vC)/2,则 Aa1 a2 Ba1= a2 Ca1 a2 D不能确定,C,a1a2,a1=a2,a1a2,SBCSAB,SBCSAB,有可能SBC=SAB,分析图象的“面积”,2019/3/17,SMH制作,13,7如图,一水平飞行的子弹恰能穿过用轻质销钉销住,并置于光滑水平面上的A、B两木块,
7、且木块B获得的动能为Ek1.若拔去销钉C,仍让这颗子弹水平射入A、B两木块,木块B获得的动能为Ek2,则 A.子弹不能穿过木块B,且Ek1Ek2 B.子弹不能穿过木块B,且Ek1Ek2 C.子弹仍能穿过木块B,且Ek1Ek2 D.子弹仍能穿过木块B,且Ek1Ek2,B,AB总长L,子弹,AB一起运动,A木块,B木块,子弹相对A、B两木块的总位移S,分析图象的“面积”,SL,子弹不能穿过木块B。,v1 v2 Ek1Ek2,2019/3/17,SMH制作,14,分析图象的极值和拐点,8原来静止在光滑水平面上的物体,同时受到F1、F2两个力的作用。F1和F2随时间变化的图象如图所示,则其对应的速度时
8、间图象应为 ,在t1/2时刻,合力最大,a最大。,C,a大小不变,在t1/2时刻 a 最小,在t1/2时刻,a最大。,a大小不变,2019/3/17,SMH制作,15,分析图象的极值和拐点,9如图所示为分子间相互作用力f随分子间距离r变化的图线,根据图线表达的情况,以下说法中正确的是(取无穷远处分子势能为零) A. r=r1时,分子间作用力为零,分子势能也为零 B. r=r1时,分子间作用力最小,分子势能也最小 C. rr1时,分子间表现为引力,分子势能随r的增大而增大 D. rr1时,分子间表现为斥力,分子势能随r减小而增大,BCD,当分子间距离r r1时,分子间的作用力表现为引力。,当r
9、r1 时分子间的作用力表现为斥力。,当分子间为引力时,趋近过程中分子力做正功,分子势能减小。,当分子间为斥力时,趋近过程中分子力做负功,分子势能增加。,2019/3/17,SMH制作,16,分析图象的推移变化,10一列波的波长为4m, 波速为2m/s,振幅为A. 在t=0 时的波形如图所示. 此时一个质点P坐标为(1,A),速度大小为零当t=4.5s时,该质点的坐标及速度方向是 A.(1, A),速度为零 B.(1,0) ,速度方向向下 C.(1, -A) ,速度为零 D.(1,0) ,速度方向向上,B,周期T=/v=2s,2019/3/17,SMH制作,17,11一列简谐横波在 x轴上传播,
10、在某时刻的波形如图所示.已知此时质点 F的运动方向向下,则 A.此波朝 x 轴负方向传播 B.质点D此时向下运动 C.质点B将比质点C先回到平衡位置 D.质点E的振幅为零,此波朝 x 轴正方向传播,此波朝 x 轴负方向传播,B点被C点所带动,步调落后于C,故C先回到平衡位置,,简谐波的各质点振幅均相等.故E的振幅不为零,AB,分析图象的推移变化,2019/3/17,SMH制作,18,分析图象的数形关系,12物体只在力F作用下运动,力F随时间变化的图象如图所示,在t=1s时刻,物体的速度为零。则下列论述正确的是 A03s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零 B04s内,力F所做的功等于零,冲量也
11、等于零 C第1s内和第2s内的速度方向相同,加速度方向相反 D第3s内和第4s内的速度方向相同,加速度方向相同,AC,03s内,力F的冲量为:I= F1t1+F2t2+F1t3= -11+21-11=0 I=mv3v3=0,04s内,力F的冲量为:I= F1t1+F2t2+F12t3= -11+21-12= -1Ns I=mv4v4=-1/m,03s内,力F所做的功为:W=mv32/2=0,04s内,力F所做的功为:W=mv42/20,第1s内和第2s内的速度方向相同,加速度方向相反.,第3s内和第4s内的速度方向相反,加速度方向相同.,2019/3/17,SMH制作,19,13某物体以一定的
12、初速度v0沿斜面向上运动,由实验测得物体沿斜面上升的最大位移s与斜面倾角的关系如图所示。若g取10m/s2,求:(1)物体的初速度v0。(2)物体与斜面之间的动摩擦因数。(3)s最小时的角和s的最小值。,当=/2时,,当=0时,mg=ma a=g,v02=2as=2gs,当=/3时,s最小,,分析图象的数形关系,2019/3/17,SMH制作,20,分析图象的数形关系,14如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随着电流变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A,则下面说法中正确的是 A.电源的电动势为3V,内阻为1 B.线段AB表示的功
13、率为2W C.电流为2A时,外电路电阻为0.5 D.电流为3A时,外电路电阻为2,P总=IEE=9/3=3V,Pr=I2rr=9/32=1,PA=23=6V PB=221=4V线段AB表示的功率为2W,电流为2A时, 外电路电阻消耗功率PR为2W. R=PR/I2=2 /22=0.5,电流为3A时, 外电路电阻消耗功率 PR=P总-Pr=0R=0,ABC,2019/3/17,SMH制作,21,分析图象的数形关系,15如图所示,甲、乙两球作匀速圆周运动,向心加速度随半径变化,其中甲为双曲线的一部分,由图像可以知道 A.甲球运动时, 线速度大小保持不变 B.甲球运动时, 角速度大小保持不变 C.乙
14、球运动时, 线速度大小保持不变 D.乙球运动时, 角速度大小保持不变,AD,如果线速度大小保持不变,如果角速度大小保持不变,2019/3/17,SMH制作,22,分析图象的数形关系,16一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I 随它两端电压U的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,现将它们连接成如图(b)所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的大小关系有 AP14PD BPDP/9 CPDP2 DP14P2,电阻器D和电阻R2并联,电压相同,IDI2 PDP
15、2,电阻器的电压UDU/3 PDP/9,通过电阻器的电流IDI1/2 P14PD,通过电阻R2的电流I2I1/2 P14P2,CD,2019/3/17,SMH制作,23,分析图象的数形关系,17质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。由此可求 A.前25s内汽车的平均速度 B.前l0s内汽车的加速度 C.前l0s内汽车所受的阻力 D.1525s内合外力对汽车所做的功,ABD,前25s内汽车的位移,前25s内汽车的平均速度,前l0s内汽车的加速度,1525s内合外力对汽车所做的功,2019/3/17,SMH制作,24,分析图象的数形关系,18a、b两电炉的电阻值相等,把a
16、和b两电炉分别接到如图(a)和(b)所示的方形波交变电压和正弦波交变电压下,两种电压的周期和峰(最大)值都相等,则 A. 用电压表测量a电炉两端电压大 B. 用电压表测量a、b两电炉两端电压一样大 C. 两电炉消耗的电功率之比Pa:Pb=2:1 D. 两电炉消耗的电功率之比Pa:Pb=1:1,AC,电压表测的是有效值,2019/3/17,SMH制作,25,分析图象的数形关系,19在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图(a)所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图(b)变化时,图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是 ,A,2019/3/17,SM
17、H制作,26,根据函数关系,画图像求解,20以初速度vA=40 m/s竖直上抛一个小球A,经时间t 后又以初速度vB=20 m/s竖直上抛另一个小球B. 则为使两球能在空中相遇,t可能是 A.3s B.5s C.7s D.9s,BC,A球在空中运动的时间,B球在空中运动的时间,两球在空中相遇,即S-t图线交点的纵坐标不为0的条件为 : tAt(tA-tB) 即8st4s,2019/3/17,SMH制作,27,21蚂蚁离开巢沿直线爬行,它的速度与到蚁巢中心的距离成反比,当蚂蚁爬到距巢中心的距离L1=1m的A点处时,速度是v1=2cm/s。试问蚂蚁从A点爬到距巢中心的距离L2=2m的B点所需的时间
18、为多少?,梯形的面积,就是蚂蚁从A到B的时间,根据函数关系,画图像求解,2019/3/17,SMH制作,28,根据函数关系,画图像求解,22汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动,当它驶过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车,根据上述已知条件: A.可求出乙车追上甲车时乙车的速度 B.可求出乙车追上甲车时乙车的路程。 C.可求出乙车从开始运动到追上甲车所用的时间 D.不能求出上述三者中任何一个,乙车追上甲车时两车的位移必相同,此时乙车的速度应为2v0,由于乙车加速度未定,OB1、OB2与OB均能满足乙车追上甲车的要求,故乙车加速度不同时追上甲车通过的路程和所
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