高考物理复习《图像专题探究》 课件及教案--高中物理图像专题探究

高考物理复习《图像专题探究》 及教案--高中物理图像专题探究 高中物理图像专题探究 一、特别提示 解答物理问题通常有解析、论述、作图和列等基本方法。作图是最重要的数学工具之一，也是考查 的能力范围。在解答作图题时，要特别注意: (1)仔细审题，按要求作图。例如，在平面镜成像作图时，为快速准确作图，通常采用对称性作图，一般不直接根据光的反射定律作图; (2)具体作图时，每一步骤都要有依据。例如，物体运动时速度、合外力和轨迹三者间必须满足一定的位置关系，而不能随意乱画; (3)在读图时要善于发现图中的隐含条件。例如，物理图象的纵、横截距、斜率和面积以及曲线间平行、相交、重合的关系，有时几个不同的物理图象从不同侧面描述同一物理过程时更要理解它们之间的联系和区别; (4)作图时还要注意规范性要求，不要随意。例如，是实线还是虚线，是否应标明箭头方向，还是用斜线表示特殊的区域;并注意特殊符号(如电学元件)的正确运用; (5)用作图法处理实验数据时，要理解所谓“拟合曲线”的意义，如何筛选、描线直接影响结果的准确性，同时也是能力具体体现之一。 二、典型例题 题1 一辆汽车在恒定的功率牵引下，在平直公路上由静止出发，经4min的时间行驶1.8km，则在4min末汽车的速度( ) A、等于7.5m/s B、大于7.5m/s C、等于15m/s D、15m/s 解析 汽车在恒定功率下由静止启动是加速度越来越小的变加速运动， 很难通过运动方程求瞬时速度，一般的方法是由动能定理求出动能、再求速 度但这必须要知道牵引力、阻力所做的功。而现在这些条件都未知，但在恒 s定功率下，其4min内的平均速度，由于加速度变小，所以v,,7.5m/st v,v末速度，同时由于位移关系v,2v，其图象如图，为一上凸的v,ttt 曲线。打斜线部分“面积”相等，即位移为1.8km,7.5，4，60m，如果 ，则位移s,1.8km;而则位移s,1.8km，故，正确选项v,7.5m/sv,15m/s7.5m/s,v,15m/sttt 是BD。 AV1V2题2 电路如图8-2，?、?、?分别为理想的电流表和电压表，R、R分别12 为定值电阻和可变电阻，电池E内阻不计， AV1A、R不变时，?读数与?读数之比等于R 11 AV1B、R不变时，?读数与?读数之比等于R 21 AV2C、R改变一定量时，?读数的变化量与?读数变化量之比的绝对值等于R 21 AV1D、R改变一定量时，?读数的变化量与?读数变化量之比的绝对值等于R 21 V1V2解析:由题高，?、?分别 A测出R、R两端电压，?测出通12 过R、R的电流，因此: 12 、 U,IRU,IR1122 且， U，U,E12 当R为某一值时，R、R的伏安特性曲线如图(a)所示(如R>R)，在图中，的关系U，U,E2121212很难表示出来，如果，将R的伏安特性曲线的横轴反向，即U轴向左，如(b)图，再把、b两图按U，U,Ea212的关系画在(2)图中，那末电流、电压关系就非常直观了。 特别是可变电阻R2改变一定量时(如增大为,) R2 ,,,,;电流变为I，增大,I,I,I，如图(C)所示，显然，,U,U,U,,U,U,U,,U222111 满足。 U,U,U,U112R,,,, 故正确选项是BCD 1I,I,I,I 题3 把一个“10V、5W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上，A消耗的功率是2W;换另一个“10V、5W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上，B实际消耗的功率可能小于2W吗,若有可能则条件是什么, 解析:用电器A、B的电阻分别为 22UU RR,,50,,,20,ABPPAB 由于，所以B接入电路时，电压，P<5W，但能否小于2W呢, U,10VR,RBBA PrEA2P,[]R,2WA接入时: 则E,(P，r),[10，]V AAAR，rR5BA E2P,[]R,P换上B后，由题设 则 r,1010,BBAR，rB r可见，条件是;即可。 E,[10，]Vr,1010,5 如果，从电源做伏安特性曲线E,U,Ir来看，当时，有临界P,PAB E,(10，210)Vr,R,R,1010,内阻，及临界电动势，由于sABs 不变，当、时，其解在P伏安特性曲线的OPP,2WP,20,P,PBAABB 段(如图)之内，因为A、B消耗的功率是U-I图象中的“面积”;在过Q点，又过OP线段的E、r即为所求，可见，本题的所有解就是E,E、r,r的电源。ss b题4 如图所示，、、是匀强电场中的三点，这三点构成等边三角形，ac ,6,5每边长，将一带电量的电荷从点移到点，电场力;若bq,,2，10CW,,1.2，10JaL,21cm1 ,6将同一点电荷从点移到点，电场力做功，试求场强E。 W,6，10Jac1 解析 匀强电场中电场线、等势面的作图是描述电场、理解电场属性的重要方法，由题意电荷由到、ba 由到电场力做功分别为: ac WWabacU,,6VU,,,3V、 可得; W,qUW,qUabacababacacqq 1若设电热、则、;可将三等分，使，cb,,9V,,0,,6Vcd,cbbac3于是即，过可作等势面，如图8-6所示，为了便于求场强ad,,6V,,,dad E过作电场线E，并过作的平行线。在中，、ad,acd，acd,60:，cad,,ac ，adc,180:,(60:，,)和 cdac,由正弦定理: 可解 sin,sin,sin(60:，,) Uac故场强，显然，若不能正确作图很难求出场强。 E,,200V/marcsin, 题5 如图，xoy坐标系中，将一负检验电荷Q由y轴上的点移至轴上的b点ax时，需克服电场力做功W;若从点移至轴上的点时，也需克服电场力做功W。那axc 么关于此空间存在的静电场可能是: A、存在场强方向沿轴负方向的匀强电场 y B、存在场强方向沿轴正方向的匀强电场 x C、处于第I象限某一位置的正点电荷形成的电场 D、处于第IV象限某一位置的负点电荷形成的电场 解析 由题意-q由分别到b、克服电场力做功均为W，即ac q,0、、，即电势，易知W,qU,W,qUW,0,,,,,ababacacababc若为匀强电场，则场强方向沿y轴负向，即A项正确。若为点电荷电场，由 bcab，可作之中垂线L;若，则可作之中垂线L，L、L交,,,,,,1212bcab 点为(如图所示)。当由正点电荷形成电场时，只须在L上的,,,P(x,y)1abPP b(c)(x,y)点到的距离小于到的距离即可，显然，该点坐标满足: a x,xpy,yp、，分布在L的P点以上(不包括P点)。 1 b(c)(x,y)而由负点电荷形成电场时，则要该点在L上，且到的距离大于到的距离，其坐标满足:a1 x,xy,y、，分布在L的P点以上(不包括P点)。 1pp 通过作图不但直观、形象而且准确地给出了解的范围，其实关于场的问题本来就是空间的问题，而对 场的了解必须运用作图的工具。