高三物理专题复习(图象)

图11
（2）当 时， 线与 线斜率相等，两条图线平行，不可相交，如图12所示，说明两物体的速度在任何时刻都不相同。
图12
（3）当 时， ， 线斜率大于 线斜率，两条图线不可能相交，如图13所示，因此两物体的速度在任何时刻都不会相同。
图13
【模拟试题】
1.英国物理学家卢瑟福用 粒子轰击金箔，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说，下图中，O表示金原子核的位置，曲线ab和cd表示经过金原子核附近的 粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是（）
5.原子物理中的图像题，主要是两方面
（1）通过对核子的平均结合能曲线的认识来了解原子核的内部结构。
（2）通过衰变反应后粒子与反冲核的轨迹图来求解核电荷数之比等问题。
三.图像的功能
1.可描述物理规律：有的图像题，要求学生用图像来正确地描述物理规律，通过这种题目的训练，可加深对物理规律的理解。这类题要求同学们有较扎实的基本功和较强的作图技巧。
2.如图是演示电磁振荡的实验电路，先将开关S扳到a端，待电容器充电后，再将开关S扳到b端，可看到电流表G的指针左右摆动，在这个实验中，要想使电流表G的指针摆动得更快些，可采用的方法是（）。
A.增加线圈的匝数B.减少线圈的匝数
C.换接电容大一些的电容器D.提高电池组的电动势
3.某同学自己动手制作实验器材，观察光的干涉现象，他在不透光的薄片A、B上分别刻制出单缝S和双缝 、 ，然后将A、B与光屏C如图顺序放置。当他用一束太阳光垂直照射到A上时，屏C上并没有观察到干涉条纹。他移走薄片B后，屏C出现一条窄亮光斑，分析实验失败的原因，最大的可能是（）
4.物理图像的描绘方法
首先和解常规题一样，仔细分析物理现象，弄清物理过程，求解有关物理量或分析其与相关物理量间的变化关系，然后正确地作出图象。在描述图象时，要注意物理量的单位，坐标轴的速度的适当选取以及函数图象的特征等。
[例题精析]
例1如图1所示，物体从h高处由静止开始滑下，第1次经过光滑斜面AB滑至底端的时间为 ,第2次经过光滑曲面AC至底端时间为 ，两次经过的路程相等，则 、 的大小关系是（）
A. B. C. D.
6.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动， 、 、 。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（取两球碰撞前的运动方向为正）。
A. B.
C. D.
二.实验
7.本题共二小题（试题一：10分，试题二：15分。共25分）
试题一：用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”的实验，实验步骤如下：
图8
（2）当 时， ，两速度图线 和 的斜率相等， 线与 线平行，不可能相交，说明两物体的速度不会有相等的时候，如图9所示。
图9
（3）当 时， ， 线的斜率小于 线的斜率，两条速度图线能在某一时刻相交，说明两物体的速度能在t为某一时刻相同，如图10所示。
图10
2.当F与 方向相反时，取F方向为正。
（1）当 时， ， 线的斜率小于 线的斜率，从速度图线上可见， 线与 线必能在t为某时刻时相交，如图11所示，说明能在某时刻两物体速度达到相同。
（2）正（余）弦曲线型
题中图线为正（余）弦曲线，主要有振动图线y-t图，波形图线y-x图，交流电的e-t图，以及振荡电路的电流i-t图和电量q-t图，如图所示。
（3）双曲线型
例如一定质量的理想气体在等温变化下的p-v图为双曲线型,机车以恒定功率行驶的F-v图也为双曲线型。（如图所示）
（4）其它型
共振类题目中的图线A-f图，如图所示，分子之间的作用力问题中的图线F-x图。（如图所示）
2.热学中的图解题：主要分布在分子动理论和气体的状态变化内容中。
3.电学中的图象题：主要集中在电场磁场、交变电流，电磁振荡、电磁感应中磁场或感应电流随时间变化等内容中，特别是依据图像对电压、电流、电阻等关系的研究中。
4.光学中的图象题：主要利用几何学的知识解决光的直线传播，光的反射，折射问题及平面镜成像原理。
A. B. C. D.条件不足，无法比较 、 的大小
图1
解析：物体沿斜面下滑做匀加速直线运动，其v-t图象可定性地描述为图2中的图线1，沿曲面下滑时，由 ，可知开始阶段物体的加速度比在斜面上的加速度大，即图线的斜率大，后来减小，且小于在斜面上的加速度，即图线的斜率小，注意到两个运动中机械能都守恒，由 ，得物体到达底端的速度相等，又路程相等，即图线下的面积相等，物体沿曲面下滑的v-t图象可定性地描绘为图2中的图线2，由图可知， ，应选A。
高三物理专题复习（图象）
一.教学内容：
物理解题方法复习专题二
二.重点、难点：
图像法的应用
（一）与图像有关的题型简介
1.与图像有关的题型有：
（1）题中已有图像，经过读图，结合题目要求作答。
（2）根据题目要求画出图像
主要题型就是上述两类，第一类是常见的，每年高考必考，第二类题难度较大，对数学能力要求较高，需先推导出函数表达式，才可能正确画出图像。
图4图5]
图6
解析：x从 时，ab边切割磁感线，磁场力与F平衡，线框匀速运动， ；x从 时，线框内磁通量不变, ，线框在F作用度切割磁感线，从而在线框中形成大于 的电流，这时，磁场力大于F合外力为阻力，物体开始做减速运动，速度的减小将导致i减小、磁场力减小，合外力及加速度的减小，所以速度将减小得越来越慢，进而造成电流减小得越来越慢，在x从 时，图线应是向下的凹线，且 时， ，如图7所示。
3.物理图象常见考查方式——图象变换
考试中最常见的形式就是用图象变换考查学生掌握知识的程度。从类型上分主要有两类,一类是同种图像间的变换，例如给出某段时间内质点的振动图像,要求画出此后质点的振动图象就属此类题，另一类是不同图象间的变换,在处理有关图像的变换问题时，首先要识图。
即读懂已知图象表示的物理规律或物理过程，然后再根据所求图象与已知图象间的联系，进行图象间的变换。
5.可用图像求解其他方法难以求解的问题。
有些物理问题或因受中学生数学知识的限制不能求解，或者用其他方法难以求解，都可用图解的形式加以分析，许多题因此变得简便。
三.图像题解题方法综述。
1.弄清纵、横坐标所代表的物理量。
对于函数图象，首先要看纵、横坐标的物理量符号，弄清所表示的是哪两个量之间的关系，再看物理量的单位和标度，搞清每小格代表的量是多少，然后才看图象的形状，根据它的特点和变化分析其含义。有些图象的形状相同或相似，但由于纵、横坐标代表的物理量不同，则图像的含义也不同。
A.小于3km；B.等于3km；；C.大于3km；D.不能确定
解：72千米/小时=20m/s，5分钟=300秒，列车以恒定功率起动，由P=Fv可知随着v增大F将减小，加速度也减小，画出v-t图象（如图3所示）。图象下“面积”等于列车的位移，它大于画阴影的三角形的“面积”，所以应选C。
图3
例3（1996年全国高考试题）图4中abcd为一边长为 、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行，磁场区域的宽度为 ,磁感强度为B，方向如图5所示，线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域，已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流大小为 ，试在图6的i-x坐标上定性画出从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x的变化曲线。
图7
电磁感应中常涉及磁感强度B、磁通量 、感应电动势 和感应电流i随时间t变化的图象，即B-t图象、 -t图象、 图象和i-t图象，对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势 和感应电流i随导线或线圈位移x变化的图象，即 图象和 图象。
例4在同一光滑水平面上有质量分别为 的两个物体A和B，在某一时刻t=0时，正好平齐，A物静止，B物速度为 ，方向与它们的长度方向平行，如图所示，在此时刻，如分别对两物体同时加一大小相等方向相同的水平力F，水平力的方向与它们的长度方向平行，求它们能否在某一时刻达到相同的速度。
解析：本题是讨论题，因题意没有说明F与 是同向还是反向，所以要分F与 是同向与反向两种情况；又因题意没有说明 与 的大小关系，所以要分别对： 、 ， 三种情况进行讨论，下面用速度——时间图象来进行讨论。
1.设F与 同向，有
（1）当 时， ，反映到速度图线上表现为 线的斜率大于 线的斜率，如图8所示，可见在任何时候 线与 线不能相交，即两物体速度不可能达到相同。
2.图象的几个观察点。
（1）图象的交点
两图象相交，有一组状态量同时适合所描述的两个不同对象，例如图中所示，若是位移图象，两图线的交点表示两物体相遇，若是速度图象，且甲、乙两物体同时同地运动，两图线的交点表示某时刻，两物体有相同的速度，但不是相遇，而恰恰此时两物体相距最远。
（2）图像的截距
纵横截距往往反映物理过程中的某些特定状态，如匀变速运动的速度图线与纵轴的截距表示物体运动的初速度。
2.可借助图像分析物理过程：某些题（特别是选择题）在进行定性分析时，如能借助图像分析物理过程，常能使复杂问题变得简单，解题过程变得简捷，达到“事半功倍”的效果。
3.可推导论证新规律：主要是利用图像结合几何知识推证新规律。
4.可分析实验问题：在高考要求的实验，几乎每个实验都或多或少地涉及到图像的应用，应用主要体现在求未知物理量和误差分析两方面，定量计算的图象仅限于直线型图像。定性分析各种图像都有，主要体现在误差分析方面。
a.如图，在一张白纸上画一直线ab作为玻璃砖的一个界面，标出点O；
A.单缝S太窄B.单缝S太宽
C.单缝S到双缝 、 的距离不等。D.不能用太阳光作为光源
4.一个质点沿着ax轴正方向运动，其位移——时间图象（s-t图）和加速度——时间图象（a—t图）分别如图甲、图乙所示。
能正确反映质点速度随时间变化规律的图像，是图丙各v—t图中的：