物理图像复习

5 0
-5
y/cm A
B 1 2 3 C 甲 D 4 5 x/cm
y/cm 5 0 -5 2 4
6
8
t/×10-1s
乙
例：甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直 线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。 在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b 分别描述了甲乙两车在0－20 s的运动情况。关于 两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ） • A．在0－10 s内两车逐渐靠近 • B．在10－20 s内两车逐渐远离 • C．在5－15 s内两车的位移相等 • D．在t＝10 s时两车在公路上相遇
P＝EI Pr=I2r E=I(R+r)
6 3 0 C
B D 1 2 3 I/A
例．（08全国卷Ⅱ）如图，一个边长为l的正方形 虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场； 一个 边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向 垂直； 虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直， ba的延长线平分导线框．在t=0时， 使导线框 从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直 到整个导线框离开磁场区域．以i表示导线框中 感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示 i-t关系的图示中，可能正确的是（ C ）
v/(m/s) 10 5 b(乙) a(甲)
0
5
10 15
20
t/s
• 例：如图所示，直线OCA为某一直流电源的总功
率P随电流变化的图象，抛物线OBA为同一直流 电源内部发热功率Pr随电流I变化的图象。若CB ABC 对应的横坐标为2A，则下列说法正确的是 （ ） A、电源电动势为3V，内阻为1Ω B、线段CB表示的外电路功率为2ｗ C、电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω P/W A D、电流为3A时，外电路电阻为2Ω 9
5 0 -5 y/cm A 1 y/cm 5
B D 2 3 4 5
C
x/cm
0 -5
2
4
6 乙
8
t/×10-1s
甲
• •
图象所涉及的两相关物理量之间的动态关系 及变化趋势就表现在斜率和斜率的变化上。有时 斜率表示二维图中的第三个物理量。 运用一定的物理规律和数学方法，数形结合 是揭示图线斜率内涵，显现物理量间的动态关系 最可靠的手段
ω=2π/T
K=∆Φ /∆t
-2 Φ/ 10 Wb
1.0 O -1.0 A
0.5π
π
t/10 s
-2
• 例6．如图甲所示，粗糙的足够长的竖直木
杆上套有一个带电的小球，整个装置处在 由水平匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁 场组成的足够大的复合场中，小球由静止 开始下滑，在整个运动过程中小球的v-t图 象如图乙所示，其中错误的是
0
0.2 A H D O θ C E
H/m
1-cos
θ
)=H
N＝2mg(1- μ cot θ )H/R+mg[1+2μ (1-cosθ )cotθ ]
• 一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运
动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速 度的倒数(1/v)图象如图所示．若已知汽车的质 量m，则根据图象所给的信息，不能求出的物理 量是 A．汽车的功率 B．汽车行驶的最大速度 C．汽车所受到阻力 D．汽车运动到最大速度 a/(m/s2) 所需的时间
O
S
S
ΔW=F Δ S ∑ΔW=∑F Δ S
• 如图1所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水
•
• •
平面的夹角为θ ，导轨光滑且电阻忽略不计，场强为B 的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度 为d1，间距为d2，两根质量均为m、有效电阻均为R的 导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。（设重力加 速度为g) （1）若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度 进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增 加的动能Δ Ek。 （2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场 区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2 个磁场区域。且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区 域的运动时间均相等。求b穿过第2个磁场区域过程中， 两导体棒产生的总焦耳热Q。 （3）对于第（2）问所 述的运动情况，求a穿出第k 个磁场区域时的速率v。
3）对于第（2）问所 述的运动情况，求a穿出第k个 磁场区域时的速率v
设导体棒a刚进入磁场的速度为V1， 穿出磁场时的速度为V2， a=gsinθ －B2L2V/m2R 经一小段时间⊿t a⊿t=gsinθ ⊿t－B2L2V⊿t/2mR a ∑⊿V=∑gsinθ ⊿t－∑B2L2⊿d/2mR a 2 2 V2－V1=gtsinθ －B L d1/2mR 由动能定理
Y
a＝B2L2V/mR 取一小段时间⊿t a⊿t＝B2L（LV⊿t）/mR ∑⊿V＝∑B2⊿S/mr(2+√2) V0＝B2S/m r(2+√2)
M
a
O
θ bX
X
• 如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形
•
• •
导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与 水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场 中．现给导体棒沿导轨向上的初速度V0，经时间t0导体棒到 达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速 度大小为V0/4．已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重 力加速度为g，忽略电路中感应电流之间的相互作用．求： (1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的 电能； (2)导体棒在底端开始运动时的加速度大小； (3)导体棒上升的最大高度． a＝gsinθ ＋B2L2V/mR 取一小段时间⊿t a⊿t＝gsinθ ⊿t＋B2L2V⊿t/mR ∑⊿V＝∑gsinθ ⊿t＋∑B2L2V⊿t/mR V0 ＝gt0sinθ ＋B2L2S/mR H＝S· sinθ ＝(V02-V0gt0sinθ )/4g
v a
Ep E
O
1
2
t
O
1
2
t
O
1 C
2
t
O
1
2
s
A
B
D
例：如图甲、乙所示，分别为一列沿X轴传播的 简谐横波在零时刻的图象和在X＝6m处近地点 为从该时刻开始计时的振动图象。 求：①该横波的传播方向和速度的大小 ②X＝6m处的质点位移随时间变化的关系式
y/cm 5 0 -5 y/cm
5
0
2
4
6
8
x/cm
v/(m/s) 5
5
v/(m/s)
0
5
10 15 (甲 )
20
t/s
0
5
10 15
20
t/s
(乙 )
• 例：如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙面AD
和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为 圆轨道的最低点。将一小物块置于轨道ADC上离地面 高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过C点时 对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N大小， N随H的变化关系如乙折线PQI所示（PQ与QI两直线 相连于Q点）QI反向延长交纵轴于F点（0.58N）重力 加速度g取10m/s2，求：（1）小物块的质量m （2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角θ（可用角度 N/N 的三角函数表示） I （3）小物块与斜面AD 7 E A Q 间的动摩擦因数μ 5.8
解读物理图象和运用图象表述思想是 中学生能力的一种体现
• “能根据物理问题的实际情况和所给条件，恰
当运用几何图形、函数图象的形式和方法进行 分析、表达。能够从所给图象通过分析找出其 所表示的物理内容，用于分析和解决物理问 题”。
物理图象是以数形结合的形式，直观、 形象地描述物理过程，展示物理规律。尤其 是对某些动态的、用文字表达起来很艰涩抽 象物理过程，用图象却可以一目了然，简明 清晰地将物理情景表述出来。
温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长较 短的方向移动。
辐射强度
1700K
1500K 1300K 1100K O 2μm 4μm 波长
解读物理图象
认准六大要素，数形结合求解
“坐标轴”“点”“线”“截 距”“斜率”“面积”
1、变化、创新去“疲劳”，坐标单位莫小瞧 2、交点、拐点、截距点，－题两图对应点 3、二维图中三变量，破解斜率露“玄机” 4、二量乘积定“微元”，累加求和得“面 积”
非线性元件的电阻
U A B U
U
I
O I
I 图中不同导体U－I图象的倾斜程度不同，表明 导体的R值不同
O
R＝U/I
例8：一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向 向下运动。运动过程中，物体机械能与位移的关系图 象如图所示，其中）0-S1的过程图象为曲线，s1-s2的 过程图象为直线。根据该图象，下列说法正确的是 （ ） BD A、0－S1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减 小 B、S1－S2中物体可能在做匀变速直线运动 C、S1－S2中物体可能在做变加速直线运动 由功能关系 W＝⊿E D、0－ S1过程中物体的动能可能在不断增大 E
O H D θ C 0 0.2 5 P
H/m
N/N （1）小物块的质量m （2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆 心角θ （可用角度的三角函数表示） 7 （3）小物块与斜面AD 5.8 5 间的动摩擦因数μ P
I Q
解：(1) mg=5N m=0.5kg （2）mgH=mV2/2 N-mg=mV2/R
V V V
V
O 甲 A
t O B
t
O C
t
O D
t
mg－μ (qE－qBV)＝ma a= ［(mg－μ (qBV－qE)］/m
二量乘积定“微元”，累加求和得“面积”
V
V0 S=Vt O F F0
a a ⊿V=at t