高三物理专题复习 物理图象、图象处理及应用.doc

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高三物理专题复习物理图象、图象处理及应用
图象既能帮助我们深入、直观地理解物理状态，也能反映出物理状态变化的规律，在理解物理图象所表示的规律时应注意：
（1）看清坐标轴所表示的物理量及单位，并注意坐标原点是否从零开始。
Ek/10-19J
ν/×1014Hz
0
510
4
2
-2
（2）图象上每一点都对应着两个数，沿图象上各点移动，反映着一个量随另一个量变化的函数关系，因此，图象都应与一个代数方程相对应。
（3）图象上任一点的斜率，反映了该点处一个量随另一个量变化的快慢，如v-t图象中的斜率为加速度，即为纵坐标的变化量除以横坐标的变化量所得的物理量。
（4）一般图象与它对应的横轴（或纵轴）之间的面积，往往也代表一个物理量，如v-t图象中，图线与t轴所围成的面积代表位移等。
应用图象，既能进行定性分析、比较判断，又能进行定量的计算、论证，通过图象往往能找到巧妙的解题途径，把问题简单化。
一、识图：就是识别纵、横坐标所代表的物理量，图象反映出什么物理规律？明确物理图象中的点（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，以及图象给我们提供了哪些有用的信息？
S
t
0
(E)
t1
S0
V
t
0
(F)
t1
V0
甲
t1
t3
乙
S0
(C)

t
0
S
(D)

t
0
V
甲
t1
t3
乙
V0
S
(A)
t
(B)
t
0
0
V
V0
S0
例1：识别下列S–t图象与V–t图象，判断物体的运动情况

a
m
8

4

0
510
a
F
8

4

0
510
U/V
I/A
8

4

0
510
例２：识别下列各种图象，并说出其物理意义

t
v

8

4

0
510
U/V
I/A
8

6

4
510
0
T2/s2
0
1234
L/m
106
12
8
4

SHAPE\*MERGEFORMAT


例3：一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后被弹起到原高度，小孩从高处下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如右图所示，图中oa段和cd段为直线，则根据此图象可知：小孩和床相接触的时间段为（）
A．t2~t1B．t1~t4C．t1~t5D．t2~t5

(若已知小孩质量m，当地重力加速度g，能否计算小孩和床相接触时间内的平均作用力？）
例4：右图为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长为多少？共振时单摆的振幅为多大？共振时摆球的最大加速度和最大速度大小各为多少？（g取10m/s2）
（试通过本例说明回复力、向心力、合外力的异同？）

思考1：一个物体在斜面上以一定的速度沿斜面向上运动，斜面底边水平，斜面倾角在0°~90°间变化，设物体达到最大位移x和倾角间关系如右图所示，试计算为多大时有最小值，最小值是多少？

思考2：水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如右下图.（取重力加速度g=10m/s2）
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω；磁感应强度B为多大？
（3）由v—F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？

二、画图：（1）根据实验数据描点画图；
（2）先建立函数关系式再画图；
例5：在如图所示的xOy平面内（y轴正方向竖直向上）存在着水平向右的匀强电场，有一带正电的小球自坐标原点O沿y轴正方向竖直向上抛出，它的初动能为4J，不计空气阻力，当它上升到最高点M时，它的动能为5J，求：
（1）试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动。
（2）在图中画出带电小球从抛出点到落回与O在同一水平线上的O′点的运动轨迹示意图。
（3）带电小球落回到O′点时的动能。

例6：从极阴K发射的电子经电势差U0＝5000V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1＝10cm、间距d＝4cm的平行金属板A、B之间，在离金属板边缘L2＝75cm处放置一个直径D＝20cm、带有记录纸的圆筒。整个装置放在真空内，电子发射时的初速度不计，如图所示，若在金属板上加U＝1000cos2tV的交流电压，并使圆筒绕中心轴按图示方向以n＝2r/s匀速转动，分析电子在记录纸上的轨迹形状并画出从t＝0开始的1s内所记录到的图形。（试画出n＝1r/s时的轨迹形状）

思考1：如图所示边长