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高中物理學習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

更新時間:2024-02-29 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

方法介紹0J4物理好資源網(原物理ok網)

形象法是根據問題的意義,有針對性地將抽象、復雜的物理過程表達為物理圖像,將物理量之間的代數關系轉化為幾何關系,利用圖像直觀、生動、簡潔的特點進行分析。并解決身體問題。 這樣就達到了化難為難、化復雜為簡單的目的。0J4物理好資源網(原物理ok網)

高中物理學習涉及大量圖像問題,利用圖像解決問題是重要的解題方法。 在利用圖像解決問題的過程中,如果能分析相關圖像所表達的物理意義,掌握圖像的斜率、截距、交點、面積、臨界點等關鍵點,往往可以方便地解決問題,簡潔、快速。 問題。0J4物理好資源網(原物理ok網)

典型應用0J4物理好資源網(原物理ok網)

1.掌握圖像斜率的物理意義0J4物理好資源網(原物理ok網)

在vt圖像中,斜率代表物體運動的加速度,在st圖像中高中物理 圖像,斜率代表物體運動的速度,在UI圖像中,斜率代表電氣元件的電阻。 不同物理圖像的斜率的物理意義是不同的。0J4物理好資源網(原物理ok網)

2.捕獲攔截的隱式條件0J4物理好資源網(原物理ok網)

圖形線與圖像中的垂直軸和水平軸之間的截距是另一個值得關注的點,并且通常是問題中的隱含條件。0J4物理好資源網(原物理ok網)

實施例1.在測量電池電動勢和內阻的實驗中,根據獲得的一組數據制作UI圖像。 如圖所示,從圖像中得到電池的電動勢E=V,內阻r=Ω。0J4物理好資源網(原物理ok網)

【分析】經常會遇到電源的UI圖片。 從圖與縱軸的截距,很容易得出電動勢E=1.5 V。圖與橫軸的截距為0.6 A,這意味著路端電壓為0。此時的電流80伏,(這里學生常犯的一個錯誤是把圖表與橫軸的截距0.6A視為短路電流,得出r=E/=2.5Ω的錯誤結論。)因此,電源內阻為:r=△U/△I=1.2Ω0J4物理好資源網(原物理ok網)

3.揭示交叉點的潛在意義0J4物理好資源網(原物理ok網)

一般來說,物理圖像的交點具有潛在的物理含義,這往往是解決問題的重要條件,需要更多的關注。 例如:兩個物體的位移圖像的交點表示兩個物體“相遇”。0J4物理好資源網(原物理ok網)

示例 2:兩個公交車站 A 和 B 相距 60 公里。 每10分鐘就有一輛車從A站開往B站,時速60公里。 (1)如果A站第一輛車開出,B站也有一輛汽車以相同的速度向A站行駛。 B站的車在旅途中能遇到多少輛A站來的車? (2)如果B站的一輛汽車和A站的另一輛汽車同時出發,為了使B站的汽車在途中遇到最多數量的離開A站的汽車,B站的汽車應該至少是A站的第一輛車,需要多長時間才能離開(即哪輛車應該與A站同時離開)? 途中最多能遇到多少輛車? (3)如果B站的車沒有和A站的車同時出發,那么B站的公交車在行駛過程中最多能遇到多少輛車?0J4物理好資源網(原物理ok網)

【分析】根據題意,在同一坐標系下,制作一張汽車在不同時間從A站和B站行駛并勻速行駛的st圖像,如圖所示。0J4物理好資源網(原物理ok網)

從圖中可以清楚地看出:0J4物理好資源網(原物理ok網)

(1) 當B站車和A站第一輛車同時駛離時,B站車的第st圖線CD和A站車的第st圖線有6交點(不包括t軸上的交點),這表明B站的車在途中(不包括在站)可以遇到6輛從A站出發的車。0J4物理好資源網(原物理ok網)

(2)為了讓B站的車在途中遇到最多的車,它應該比A站第一輛車至少晚50分鐘離開,即與A站的第六輛車同時離開A站,此時對應B站,該車的st圖線MN與A站的車的st圖線有11個交點(不包括t軸上的交點) ,所以B站的車在途中(不包括在車站)最多能遇到1l輛從A站出發的車。0J4物理好資源網(原物理ok網)

(3)如果B站公交車和A站公交車不同時發車,則B站公交車的st圖線(圖中直線PQ)和公交車的st圖線在A站最多可以有12個交叉點,因此B站的車在途中最多可以遇到12輛車。0J4物理好資源網(原物理ok網)

4.明確面積的物理意義0J4物理好資源網(原物理ok網)

利用圖像面積所代表的物理意義解決問題往往具有一定的綜合性,常常與斜率的物理意義結合起來。 其中,vt圖像中圖形線下方的面積代表粒子運動的位移,這是最基本、最實際的應用。 獲得最多。0J4物理好資源網(原物理ok網)

示例 4:光滑水平表面上有一個靜止物體。 物體受到水平恒定力A的推動,一段時間后,物體受到反方向水平恒定力B的推動。 當恒力B的作用時間與恒力A的作用時間相同時,物體剛好回到原來的位置。 此時物體的動能是32J,那么在整個過程中,恒力A做了多少功呢? 恒力B做功是多少?0J4物理好資源網(原物理ok網)

【解析】這是一道很好的力學綜合題高中物理 圖像,涉及到運動、力、功能之間的關系。 物理場景乍一看并不復雜,但題目直接給出的條件并不多。 我們只能更深入地挖掘問題中隱含的條件。 下圖表達了整個物理過程,可以從牛頓運動定律、運動學、圖像等多個角度來求解。 采用圖像法,簡單直觀。0J4物理好資源網(原物理ok網)

繪制速度-時間圖(如圖a所示)。 位移是速度圖和時間軸之間的面積。 根據題意,總位移為零,即△0AE的面積等于△EBC的面積。 由幾何知識可知△ADC的面積等于△ADB的面積,因此△0AB的面積等于△DCB的面積(如圖b) 。0J4物理好資源網(原物理ok網)

即:(v1×2t0) = v2t00J4物理好資源網(原物理ok網)

解:v2=2v10J4物理好資源網(原物理ok網)

從題中我們知道mv22=32J,所以mv12=8J,0J4物理好資源網(原物理ok網)

根據動能定理,W1= mv12=8J,W2= m(v22-v12)=24J0J4物理好資源網(原物理ok網)

5.在圖表中查找關鍵條件0J4物理好資源網(原物理ok網)

物理問題往往涉及多種臨界狀態,其臨界條件往往用圖表反映。 找到圖中的臨界條件可以使物理場景變得清晰。0J4物理好資源網(原物理ok網)

例5:以2v0的初速度從地面垂直拋出一個物體A,經過時間間隔Δt后,以v0的初速度從地面垂直拋出另一個物體B。 要使A和B在空中相遇,△t要滿足什么條件?0J4物理好資源網(原物理ok網)

【分析】在同一坐標系下繪制兩個做垂直向上運動的物體的圖像,如圖所示。 A和B要在空中相遇,兩者相對于投擲點的位移必須相等,即A和B的圖形必須相交。 由此,從圖中很快可以看出:物體B第一次拋出時的臨界點情況是物體B落地時恰好與A相遇; 最晚拋出對象 B 的關鍵情況是,對象 B 在拋出時恰好遇到了 A。 因此,要使A、B在空氣中相遇,△t應滿足的條件為:2v0/g0J4物理好資源網(原物理ok網)

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