《（新課標）2020版高考物理大二輪復習 優(yōu)化3 圖像法的應用教學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（新課標）2020版高考物理大二輪復習 優(yōu)化3 圖像法的應用教學案（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、優(yōu)化3圖像法的應用高考對圖像的要求包括識別圖像、畫圖像、圖像轉(zhuǎn)換等，而把圖像作為一種工具處理高中物理問題則是更高層次的要求若能充分利用圖像規(guī)律，不但可以簡捷、迅速解題，且常?？梢越鉀Q其他方法解決起來困難的問題，從而達到意想不到的效果圖像問題出現(xiàn)頻率較高的章節(jié)有：直線運動中的運動學圖像、牛頓第二定律中動力學圖像、動量與能量有關的圖像、電場中電場強度隨位置變化的圖像和電勢能、電勢隨位置變化的圖像、電磁感應中的各種圖像、實驗中涉及的圖像問題等等題型1運動學圖像問題【典例1】一質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在水平力的作用下沿粗糙的水平面做直線運動，vt圖像如圖所示，已知質(zhì)點與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1，g取1

2、0 m/s2，則()A4 s內(nèi)質(zhì)點的位移為10 mB前2 s內(nèi)和后2 s內(nèi)加速度大小之比為41C4 s內(nèi)質(zhì)點的平均速度大小為3 m/sD前2 s內(nèi)和后2 s內(nèi)水平力的大小之比為41解析vt圖像的斜率表示加速度，由圖可知，該質(zhì)點在前2 s內(nèi)的加速度大小為a14 m/s2，后2 s內(nèi)的加速度大小為a21 m/s2，則a1a241,02 s時間內(nèi)質(zhì)點減速，摩擦力方向與速度方向相反，故與加速度方向相同，有F1fma1,24 s質(zhì)點加速，摩擦力方向與速度方向相反，故與加速度方向相反，有F2fma2，式中fmg0.1210 N2 N，可得F16 N，F(xiàn)24 N，即F1F232，選項B正確，D錯誤；vt圖像

3、與坐標軸圍成的面積表示位移，可得4 s內(nèi)質(zhì)點的位移為x6 m，平均速度為1.5 m/s，選項A、C錯誤答案B題型2動力學圖像問題【典例2】一輕彈簧的一端固定在傾角為的固定光滑斜面的底部，另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連，如圖所示質(zhì)量為m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上，此時施加一沿斜面向上的力F拉b，使b始終做勻加速直線運動彈簧的形變量始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g.用x表示b的位移，下列表示F隨x變化關系的圖像正確的是()解析a、b靜止時彈簧的形變量記為x0，對a、b整體進行受力分析，由平衡條件得kx01.6mgsin；從開始拉b到物塊a、b分離的過程中，對a、b整體進行受力分析，由牛頓第二

4、定律得Fk(x0x)1.6mgsin1.6ma0，則F1.6ma0kx，即該過程中F隨x的增大而線性增大；a、b分離后，對b進行受力分析，由牛頓第二定律得Fmgsinma0，則Fma0mgsin，即a、b分離后F恒定C正確答案C題型3與能量有關的圖像問題【典例3】(多選)(2019河北六校聯(lián)考)一質(zhì)量為m的物體在豎直向上的拉力F作用下沿豎直方向向上運動，運動過程中物體的動能與位移的關系如圖所示，其中0s1為曲線，s1s2為與橫軸平行的直線，s2s3為傾斜直線，不計空氣阻力，關于物體在這段位移內(nèi)的運動，下列說法正確的是()A0s1過程中拉力F逐漸增大Bs1s2過程中物體的重力勢能可能不變Cs2s

5、3過程中拉力F為恒力D0s3過程中物體的機械能增加解析由動能定理EkEk0F合s得，F(xiàn)合，即圖線切線的斜率表示物體所受合力F合，在0s1過程中曲線的斜率越來越小，F(xiàn)合越來越小，mg確定，F(xiàn)越來越小，A錯誤；在s1s2過程中物體勻速上升，其重力勢能一直增加，B錯誤；在s2s3過程中斜率是一定值，F(xiàn)合是一定值，所以F是恒力，C正確；在0s3過程中拉力F一直做正功，物體機械能一直增加，D正確答案CD題型4電場中的圖像問題【典例4】(多選)(2019江西六校聯(lián)考)以某電場中的一條電場線為x軸，軸上各點的電勢變化情況如圖所示，a、b是軸上的兩點，電子從a點以一定的初速度沿x軸正方向射出設a、b兩點的電場

6、強度大小分別為Ea、Eb，電子在a、b兩點的速率分別為va、vb，加速度大小分別為aa、ab，電勢能分別為Epa、Epb，運動過程中電子僅受到靜電力作用，則有()AEaEbBvavbCaaabDEpaEpb，選項D錯誤；電子僅受到靜電力作用時，動能和電勢能總和保持不變，電勢能逐漸減小，則動能逐漸增加，所以va201Dx2x3段的電場強度大小、方向均不變解析電勢能與電勢的關系為Epq，場強與電勢的關系為E，解得E，由數(shù)學知識可知Epx圖線的切線的斜率等于，x1處切線的斜率為零，則知x1處電場強度為零，選項A錯誤由題圖可以看出在0x1段圖線的切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減

7、小，加速度減小，粒子做非勻變速運動x1x2段圖線的切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，粒子做非勻變速運動x2x3段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，粒子做勻變速直線運動，選項B錯誤，D正確根據(jù)電勢能與電勢的關系Epq，粒子帶負電，q203，選項C錯誤答案D9. (多選)(2019安徽省皖南八校聯(lián)考)某靜電場中x軸上電場強度E隨x變化的關系如圖所示，設x軸正方向為電場強度的正方向一電荷量大小為q的粒子從坐標原點O沿x軸正方向射入，結果粒子剛好能運動到x3x0處，假設粒子僅受電場力作用，E0和x0已知，則()A粒子一定帶負電B粒子的初

8、動能大小為qE0x0C粒子沿x軸正方向運動過程中電勢能先增大后減小D粒子沿x軸正方向運動過程中最大動能為2qE0x0解析如果粒子帶負電，粒子在電場中一定先做減速運動后做加速運動，因此粒子x3x0處的速度不可能為零，故粒子一定帶正電，A錯誤；根據(jù)動能定理qE0x02qE02x00Ek0，可得Ek0qE0x0，B正確；粒子向右運動的過程中，電場力先做正功后做負功，因此電勢能先減小后增大，C錯誤；粒子運動到x0處動能最大，根據(jù)動能定理qE0x0EkmaxEk0，解得Ekmax2qE0x0，D正確答案BD10(多選)(2019遼寧大連一模)如圖所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ放置在同一水平面內(nèi)，M、P

9、之間接一定值電阻R，金屬棒ab垂直導軌放置，導軌和金屬棒的電阻不計，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中t0時對金屬棒施加水平向右的外力F，使金屬棒由靜止開始做勻加速直線運動下列關于通過金屬棒的電流i、通過導軌橫截面的電荷量q、拉力F和拉力的功率P隨時間變化的圖像，正確的是()解析由題知，金屬棒由靜止開始做勻加速直線運動，則有xat2，vat，根據(jù)法拉第電磁感應定律得EBLvBLat，則感應電流it，故A正確；根據(jù)、和qt，得q，而BSBLxBLat2，故qt2，故B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律有FF安ma，F(xiàn)安BiLt，解得Fmat，故C正確；根據(jù)PFv，得PFvma2tt2，故D錯誤答案AC11(多

10、選)(2019福建莆田二模)如圖所示，水平面上有兩根平行且足夠長的金屬導軌，左端接有一電容器C，導軌上擱置一金屬棒，勻強磁場的方向垂直于導軌所在平面現(xiàn)讓金屬棒在水平恒力F的作用下，由靜止向右運動，運動過程中金屬棒始終垂直于導軌，設某一時刻金屬棒中的電流為I，受到的安培力為FB，瞬時速度為vt，電容器上所帶電荷量為Q.不計一切電阻和摩擦下列圖像正確的是()解析根據(jù)電流的定義I，根據(jù)牛頓第二定律得FBILma，代入得FBLma，其中a，聯(lián)立得a，加速度是定值，所以金屬棒做勻加速直線運動，即ICBLa為定值，A正確，C錯誤；因為FFBma，所以FB恒定，B錯誤；因為QCUCBLvCBLat，所以電荷

11、量隨時間均勻增加，D正確答案AD12(多選)(2018全國卷)如圖(a)，在同一平面內(nèi)固定有一長直導線PQ和一導線框R，R在PQ的右側(cè)導線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向?qū)Ь€框R中的感應電動勢()A在t時為零B在t時改變方向C在t時最大，且沿順時針方向D在tT時最大，且沿順時針方向解析由圖(b)可知，導線PQ中電流在tT/4時達到最大值，變化率為零，導線框R中磁通量變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應定律，在tT/4時導線框中產(chǎn)生的感應電動勢為零，選項A正確；在tT/2時，導線PQ中電流圖像斜率方向不變，即導線框R中磁通量變化率的正負不變，根據(jù)楞次定律，所以在tT/2時，導線框中產(chǎn)生的感應電動勢方向不變，選項B錯誤；由于在tT/2時，導線PQ中電流圖像斜率最大，電流變化率最大，導致導線框R中磁通量變化率最大，根據(jù)法拉第電磁感應定律，在tT/2時導線框中產(chǎn)生的感應電動勢最大，由楞次定律可判斷出感應電動勢的方向為順時針方向，選項C正確；由楞次定律可判斷出在tT時感應電動勢的方向為逆時針方向，選項D錯誤答案AC14