高考物理专题——物理图像 南昌一中 余龙

物理图像，主讲物理量之间的函数关系图像。 是直观地反映物理量之间关系的一种数学方法，在物理学中具有广泛的应用。 学生对物理图像的理解应用是高考要求的必备能力和必考问题。

一．物理图像的作用及应用物理图像解题的优势 二．高考试题中常见的图像种类 三．高考考纲及近三年（07-09年）考题分析

一．物理图像的作用及应用物理图像解题的优势 抽象的概念直观形象。 物理过程一目了然，特别是动态变化过程清晰明朗。 物理量之间的函数关系明确，还可以恰当地表示矢量 的大小和方向。 用图像处理物理实验数据能使误差大大减小。

5.蕴含大量的信息 —— 轴、线、点、面、斜率 一．物理图像的作用及应用物理图像解题的优势 （1）轴：x和y轴的表示的物理量 解题时灵活选取坐标轴。 比如牛顿第二定律中a-m，图像为 双曲线，但若x轴选取1/m，则图像 为直线。 a 1/m m

（2）线 一．物理图像的作用及应用物理图像解题的优势 ① 函数关系：线性关系（正比、一次函数等），二次函数（抛物线），反比函数（双曲线），正弦函数，波动函数（方波，锯齿波）等。 ②渐近线、切线：斜率和变化趋 势，如图 ③ 复合线：如图 ④ 两图线的对比：应用图像解题 的重要方法。

一．物理图像的作用及应用物理图像解题的优势 f α f 滑动摩擦 静摩擦 tg = μ （3）点： ① 拐点（转折点）：如图 ② 极值点：如图 ③ 交点：如图 ④ 端点（初始点和结束点） ⑤ 截距点（与x和y轴的交点） （4）面和斜率

s(v)(a) o o t t 2T T x(e)(I) 1. 较常用的： 运动学中:s-t v-t a-t图像等 二．高考试题中常见的图像种类 1. 较常用的： 运动学中:s-t v-t a-t图像等 动力学中:a-F a-1/m 图像等，振动x- t ， 波动y-x ，交流电e-t ，I-t 等等 x(e)(I) o t T 2T t s(v)(a) o

2. 实验中的图像： I-U 伏安曲线 U-I 电动势和内阻 T2 -L单摆等等 二．高考试题中常见的图像种类 U/V I/A U/V 8 4 5 10 T2/s2 1 2 3 4 L/m 12 8 4 U/V I/A 8 6 4 5 10

F-t ，F-s示功图，机械能中Ek-Ep，Δp-t 图 等，电磁感应中的Φ-t图、E-t图、B-t图等 二．高考试题中常见的图像种类 3.教材中未出现但有重要应用的图像： F-t ，F-s示功图，机械能中Ek-Ep，Δp-t 图 等，电磁感应中的Φ-t图、E-t图、B-t图等 4.另类图像：P-R电源输出功率和电阻关系，A-f共振曲线，F-r 分子力与距离关系，Ep –r分子势能与距离关系，Ekm-v光电效应，m-Z核子平均质量与原子序数关系等等

F 斥 力 引 r (r ) （Ep） （A） （f0） （f）

三. 高考考纲及近三年（07-09年）考情分析 模块 内容 要求 考纲中能力要求 第一册 匀变速直线运动图像 Ⅱ 必要时能 运用结合图形、函数图像进行表达分析 第二册 交变电流图像 Ⅰ 第三册 简谐运动图像 横波的图像

匀变速运动的图像 2007年理综全国卷Ⅱ15 2008年江苏卷05 2007年海南卷08 2007年理综四川卷20 2008年理综山东卷17 2007年理综宁夏卷16 2009年理综全国卷Ⅰ.20 2009年理综安徽卷16 2007年理综山东卷20 2009年理综浙江卷21 2009年理综山东卷17 2008年广东卷10 2008年理综天津卷21 2009年江苏卷09 2008年广东理科基础10 2008年理综四川卷19 2008年海南卷08 2009年理综福建卷17 电磁感应中的图像问题 2008年理综宁夏卷17 2007年理综天津卷21 2007年理综全国卷Ⅰ21 2008年理综四川卷18 2007年江苏卷05 2007年理综全国卷Ⅱ21 2009年广东卷03 2008年上海卷22 2007年上海卷23 2009年理综全国卷Ⅱ.15 2008年理综全国卷Ⅱ17 2008年理综全国卷Ⅱ21 2009年海南卷08 2008年理综全国卷Ⅰ20 图像在力学解题中的应用 2008年上海卷10 振动图像与波动图像 2008年理综天津卷20 2009年理综宁夏卷19 2008年理综全国卷Ⅰ16 2007年理综全国卷Ⅰ15 2009年理综北京卷17

(2007年海南卷8) 两辆游戏赛车、在两条平行的直车道上行驶。时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆 ( ) 5 10 15 20 25 O a b t/s v/(ms-1) A D C B 解：v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移的大小。可以看出在图像A和C中，当t=20s时，a、b的位移相等，有一辆赛车追上了另一辆； 在图像B中，b的位移总比a的位移大，a始终追不上b； 在图像D中，0-10s内，a的平均速度等于5m/s，b做匀速运动速度等于7.5m/s，所以10s内b的位移比a的位移大， 10-12.5s内， 12.5-15s内， 15s后， a的速度比b的速度小，故a始终追不上b，正确选项为AC.

A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B．在0－t1时间内，由虚线计算出的平均速 度比实际的大 （2008年广东卷10）某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v－t图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（ ） A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B．在0－t1时间内，由虚线计算出的平均速 度比实际的大 C．在t1－t2时间内，由虚线计算出的位移 比实际的大 D．在t3－t4时间内，虚线反映的是匀速运动 解：在t1时刻，虚线的斜率比实线上该点的斜率小，选项A错；在0－t1时间内，虚线与坐标轴所围的面积比实线的大，即由虚线计算出的位移比实线的大，所以由虚线计算出的平均速度比实际的大，选项B正确；在t1－t2时间内，虚线与坐标轴所围的面积比实线的小，即由虚线计算出的位移比实线的小，选项C错；在t3－t4时间内，虚线与t 轴平行，即速度不变，选项D正确。 t v t1 t2 t3 t4

（2009年理综全国卷Ⅱ）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0 （2009年理综全国卷Ⅱ）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 ( ) A．1/3和0.30s B．3和0.30s C．1/3和0.28s D．3和0.28s 解：本题考查图象问题。根据速度图象的特点可知甲做匀加速，乙 做匀减速。根据 得 ，根据牛顿第二定律 有 ，由 ,得t1=0.3s，选项B正确。 v/ms-1 t1 t/s 1 2 3 4 0.40 甲 乙

R t B A C t/s F 2 B 4 6 8 A x C D 图乙 图甲 v

四．物理图像考测问题的两大类型——作图题，用图题 作图题： 关键“列函数、画图像，看图像、列函数” 在描绘图像时，要注意物理量的单位、坐标轴标度的适当选择及函数图像的 特征等,特别要注意把相关物理量的数值在坐标轴上标示清楚。 2. 用图题： 关键“灵活选取坐标系，利用图像点与线，化抽象为形象” “用图”就是运用图象分析和解决问题. 即利用图象中点（起点、交点、拐点、终点）、线（直、曲）、峰值、截距、斜率、面积、正负号等的物理意义来定性分析、定量计算或理解物理规律. “用图”时，要明确： a. 图像所代表的物理过程 b. 坐标所代表的物理量及其单位 c. 图线上各点读数的物理意义 d. 图线与坐标轴上的截距的物理意义 e. 图线与坐标轴所围面积的物理意义 f. 图线渐近线的物理意义 g. 图线上一些特殊点（如第一大点中所述）的物理意义

（隐形用图题）如图所示，质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平面上的木块，木块长为L，质量为M。子弹穿过木块后木块获得的动能为Ek，系统损失的机械能为E损，若木块质量M、子弹质量m或子弹初速度v0发生变化，但子弹仍能穿过木块，那么（设木块对子弹的阻力及木块长均不变）（09年石家庄一检） M不变，m变小，v0不变，则木块获得的动能一定变大 M变小，m不变，v0不变，则子弹损失的动能一定变小 M不变，m不变，v0变小，则木块获得的动能一定不变 不论v0、m、M如何变化，系统损失的机械能一定不变

解：根据 可知D正确。 正确答案： BCD v t v0 a d t0 b c t1 如图所示，质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平面上的木块，木块长为L，质量为M。子弹穿过木块后木块获得的动能为Ek，系统损失的机械能为E损，若木块质量M、子弹质量m或子弹初速度v0发生变化，但子弹仍能穿过木块，那么（设木块对子弹的阻力及木块长均不变） M不变，m变小，v0不变，则木块获得的动能一定变大 M变小，m不变，v0不变，则子弹损失的动能一定变小 M不变，m不变，v0变小，则木块获得的动能一定不变 不论v0、m、M如何变化，系统损失的机械能一定不变 解：根据 可知D正确。 正确答案： BCD v t v0 a d t0 b c t1