物理图像解题 - 大黄蜂的日志 - 网易博客

物理图像解题

默认分类 2009-09-23 09:32:33 阅读102 评论0   字号：大中小 订阅

高中物理图像总结

近年来，图像在高考试题中出现的频率越来越高。例如2007年高考：山东理综试卷12个物理试题中就有2个图像题；上海试卷中更是出现了6个图像题。如何处理好图像问题，成为考生得分，老师研究的重点问题。

物理图像是形象描述物理过程和物理规律的有力工具，也是解决物理问题的一种手段。所谓物理图像就是在直角坐标系中绘出的两个轴所表示的相关物理量之间的联系。物理图像区别数学图像的根本就是它富有明确的物理意义，体现具体的物理内容，描述清晰的物理过程。用图像表示物理规律是高中阶段常遇到的问题，正确合理使用图像有利于我们对问题的分析，有利于加深对规律的理解，有利于缩短解题时间，提高解题效率。

图像问题有着如此重要的意义，使得各中学老师不断的归纳总结。概括起来基本是 “轴、点、线、面、斜、截”。虽然便于记忆。但是学生使用起来不免有些无从下手，或者因为细节问题没有注意，导致出现“会而不对”的现象。针对这一问题，在总结了近年来高考考点的前提下，编制了一个关于图像问题的三字经。以三字经的形式记忆图像的考点重点，寓教于乐，学生极易接受。下面我就介绍一下三字经的内容

遇图像，不要惊，按思路，往下行。-------1

坐标轴，要看清，符号准，单位精。-------2

由符号，猜关系，解题意，成雏形。-------3

看原点，是否零，再计算，方才行。-------4

先看点，符号现，交点同，拐点变。-------5

看完点，再看线，长直线，最普遍。-------6

截距观，斜率算，联公式，意义现。-------7

看完线，再积面，面积意，轴乘现。-------8

图像题，亦此般，此方出，笑容展。-------9

对于上面的三字经进行一下解释：

1遇到图像问题，不要惊慌。按照给你的三字经解题思路往下做就一定可以处理问题。（首先从心理上给学生暗示，树立解题的信心）

2图像是由坐标轴组成，所以首先看清直角坐标系中，横轴、纵轴的符号及其代表的含义，即图像是描述哪两个物理量间的关系，同时注意单位及标度。

3由给定的横轴和纵轴表示的物理量，来猜测物理量之间的关系。从而了解题目的旨意，形成解题的思路雏形。

例如：

当给定的图像是F-x图像时，我们所学的知识中与力和长度有关的公式，常用的是胡克定律F=kx及功W=FS。再根据题目所给条件缩小范围，从而快速解题。最好的实例就是探究弹簧的弹力做功。

4坐标轴看清之后，看看原点是不是零，只有在判断出是否为零时，在进行相应计算才可以。这一点在测量电源电动势及内电阻时最为常见。

5当坐标轴和原点弄清之后，开始图像的研究。图像是由点组成的，点是图像的最基本单元。所以首先研究图像中的点。理解图像上的点是掌握图像的基础，一般说来，图像上的点表示一个状态，已知图像上的一点就可知对应的纵坐标和横坐标的物理量值。

例如：

质点运动图像上的点表示物体运动过程中的某一状态；气体图像上的点表示一定质量气体变化过程中的某一状态；U - I图像上的点表示闭合电路的某一工作状态，交变电图像上的点表示某一瞬时的感应电动势、电流和电压值，等等。

在研究点的时候，最常见的是交点和拐点。一般研究交点的相同量，即坐标轴所代表的物理量相同

   而对于拐点则是多过程中的重点和关键，所以，多过程中的拐点又称“黄金点”。拐点是联系两个过程的纽带，其相同之处由图像可以直接得到。在研究拐点时，更多的是研究其变化，即两过程不同之处。例如2006年全国2卷体重计问题、2007年上海一模举重问题。

6看完图像中的点再来看看由点组成的线。图像的线整体反映了物理过程的变化规律，即是两个物理量的对应关系，物理中有这样的五种图像．

（1）常数型图像。

（2）正比例型图像。

（3）一次函数图像。

（4）二次函数图像。

（5）正（余）弦函数图像．

其中正比例型图像和一次函数图像最为常见，实验中更是如此。高中阶段，只有测量小灯泡伏安特性曲线中图像为曲线，其余实验均是直线。可见长直线是最为普遍的。

7直线中的截距、斜率是研究重点。纵轴截距，一般代表物理过程的初状态情况，斜率往往代表另一个物理量的规律，这个物理量就是两个坐标轴相比得到的（同样可以从物理公式或单位的角度分析）。所以遇到直线问题应该先观察截距，计算斜率。

（一）截距：数学图像中的截距是表示某一函数对应的特殊解，即两个坐标当中一个坐标的值为零时所对应的另一个坐标的值。而物理图像中的截距反映的是一些特定状态所对应的物理量大小。

例如：

初速度不为零的匀变速直线运动的V--t图像，其截距表示初速度v0；气体等容变化P－t图像的截距表示气体温度为0 0C时的压P0；路端电压与电流 U－I图像的纵坐标截距表示电源的电动势ε，横坐标截距表示短路电流I=ε/r。因此，理解了图像截距的物理意义，就能直接读出特定状态的物理量。

（二）斜率： 斜率是联系各变量的纽带，它反映一个物理量对另一个物理量的变化率。应用斜率可以求出某些物理量，而且还可以直观地比较物理量的大小，分析物理量的变化。

例如：

位移图像的斜率表示质点运动的速度，速度图像的斜率表示质点运动的加速度，电压电流图像的斜率表示导体的电阻，电磁感应图像的斜率反映感应电动势的大小等等。

这一类问题的练习，在各级各地的各次考试中正以惊人的频率出现，在此就不再举例说明了。

8积点成线，围线成面。在研究完直线的相关特征之后，接下来的任务就是研究面。各图像中的“面积”大小均含有一种累积效应，所表示的物理量均为过程量．面积所代表的物理量含义正是坐标轴所代表的物理量相乘得到的物理量。

例如：

V－t图像，其图像与t轴所围的“面积”表示位移。如F-x图像的“面积”表示力F作用一段位移△X后所做的功W，F-t图像的“面积”表示F在△t时间内所产生的冲量。P - V图像的“面积”表示气体体积变化对外界所做的功。

9图像问题归纳起来无非就是这些东西。只要是静下心来，认真审题，按照本方法仔细做题，就一定可以轻轻松松得分，舒展胜利的笑容！