2022-1-82013屆高考物理復習課件屆高考物理復習課件2022-1-82022-1-8編讀互動1利用圖象法可把比較復雜的物理問題轉化為簡單的數利用圖象法可把比較復雜的物理問題轉化為簡單的數學問題來解決尤其是應用圖象作定性分析，可避免繁雜的學問題來解決尤其是應用圖象作定性分析，可避免繁雜的推導和計算，快速得到答案本講復習首先要讓學生理解運推導和計算，快速得到答案本講復習首先要讓學生理解運動圖象的物理含義，要善于從多個方面分析運動圖象，如坐動圖象的物理含義，要善于從多個方面分析運動圖象，如坐標軸的物理意義，圖線切線的斜率，圖線的交點、截距、面標軸的物理意義，圖線切線的斜率，圖線的交點、截距、面積、最值的物理意義及函數方程等，從而全面獲取物體運動積、最值的物理意義及函數方程等，從而全面獲取物體運動的信息；能根據物體的運動情況繪制運動圖象，然后應用圖的信息；能根據物體的運動情況繪制運動圖象，然后應用圖象分析運動問題；會用解析法、圖象法與巧選參考系的方法象分析運動問題；會用解析法、圖象法與巧選參考系的方法解答相遇、追及問題解答相遇、追及問題2022-1-82本講教學可以按下面的思路安排：本講教學可以按下面的思路安排：(1)通過例通過例1及變式題考查學生通過及變式題考查學生通過vt圖象得到圖象得到物體運動狀態(tài)、運動過程的相關信息物體運動狀態(tài)、運動過程的相關信息(2)通過例通過例2及變式題考查學生對不同圖象的轉換及變式題考查學生對不同圖象的轉換能力和根據題意適時畫出圖象分析物理問題的能力能力和根據題意適時畫出圖象分析物理問題的能力(3)通過例通過例3及變式題考查學生通過及變式題考查學生通過xt圖象和圖象和vt圖象分析追及相遇問題的能力，鞏固相關方法和結圖象分析追及相遇問題的能力，鞏固相關方法和結論論2022-1-8考點自主梳理 知識點一兩種常見的運動圖象知識點一兩種常見的運動圖象常見運動圖象有位移常見運動圖象有位移時間圖象時間圖象(xt圖象圖象)和速度和速度時間時間圖象圖象(vt圖象圖象)，這兩種圖象的橫軸均表示時間，縱軸分別表，這兩種圖象的橫軸均表示時間，縱軸分別表示位移或速度由于運動參量中的位移、速度、加速度等矢示位移或速度由于運動參量中的位移、速度、加速度等矢量只有正、負兩個方向，所以單純一個運動圖象只能描述直量只有正、負兩個方向，所以單純一個運動圖象只能描述直線運動線運動1位移位移時間圖象時間圖象(xt圖象圖象)(1)物理意義：反映做直線運動的物體的物理意義：反映做直線運動的物體的_隨時間隨時間變化的規(guī)律變化的規(guī)律位移位移2022-1-8(2)說明：說明：如果如果xt圖象是一條傾斜的直線，說明物體圖象是一條傾斜的直線，說明物體做做_運動；運動；如果如果xt圖象是一條平行于時間軸的圖象是一條平行于時間軸的直線，說明物體處于直線，說明物體處于_2速度速度時間圖象時間圖象(vt圖象圖象)(1)物理意義：反映了做直線運動的物體的物理意義：反映了做直線運動的物體的_隨時隨時間的變化規(guī)律間的變化規(guī)律(2)說明：說明：勻速直線運動的勻速直線運動的vt圖象是與橫軸圖象是與橫軸_的直線；的直線；_直線運動的直線運動的vt圖象是一條傾斜直線圖象是一條傾斜直線另外，在解決某些定性運動問題時涉及的加速度另外，在解決某些定性運動問題時涉及的加速度時間圖象時間圖象(at圖象圖象)反映的是物體加速度隨時間變化的規(guī)律反映的是物體加速度隨時間變化的規(guī)律勻速直線勻速直線靜止狀態(tài)靜止狀態(tài)速度速度平行平行勻變速勻變速2022-1-8 知識點二追及和相遇問題知識點二追及和相遇問題在追及和相遇問題中，要注意兩物體在時間、位移、速在追及和相遇問題中，要注意兩物體在時間、位移、速度和加速度上的關系，要特別注意臨界狀態(tài)的確定，并且記度和加速度上的關系，要特別注意臨界狀態(tài)的確定，并且記住一些常用結論：住一些常用結論：1追上并超過的條件：某時刻兩物體位于同一位置追上并超過的條件：某時刻兩物體位于同一位置(位移位移關系關系)，且后面物體的瞬時速度，且后面物體的瞬時速度_前面物體的瞬時速前面物體的瞬時速度在追上之前，當后面物體和前面物體速度相等時，兩物度在追上之前，當后面物體和前面物體速度相等時，兩物體之間有最大距離體之間有最大距離2追上且不相碰的條件：后面物體和前面物體位置坐標追上且不相碰的條件：后面物體和前面物體位置坐標(位移關系位移關系)相同時速度相同時速度_(速度關系速度關系). 大于大于相等相等2022-1-83若后面物體和前面物體速度相等且以后兩者間若后面物體和前面物體速度相等且以后兩者間距逐漸增大，則此時兩者距逐漸增大，則此時兩者_最小最小處理相遇、追及問題常用的方法：處理相遇、追及問題常用的方法： 解析法；解析法； 圖象法；圖象法； 巧取參考系法巧取參考系法間距間距2022-1-8考向互動探究 探究考向一準確解讀圖象信息探究考向一準確解讀圖象信息 1運動圖象的識別運動圖象的識別根據圖象中橫、縱坐標軸所代表的物理量，明確該圖象根據圖象中橫、縱坐標軸所代表的物理量，明確該圖象是位移是位移時間圖象時間圖象(xt圖象圖象)，還是速度，還是速度時間圖象時間圖象(vt圖圖象象)，或是加速度，或是加速度時間圖象時間圖象(at圖象圖象)，這是解讀運動圖象，這是解讀運動圖象信息的前提信息的前提2圖象信息的解讀圖象信息的解讀圖象信息的解讀主要是解讀圖象中的圖象信息的解讀主要是解讀圖象中的“點點”、“線線”、“斜率斜率”、“截距截距”、“面積面積”等數學特征的物理意義等數學特征的物理意義2022-1-8 (1)點：圖線上的每一個點都對應運動物體的一個狀態(tài)，特別要注意“起點”、“終點”、“拐點”，它們往往對應一個特殊狀態(tài)例如：xt圖象中兩圖線的交點表示兩物體在對應時刻相遇，vt圖象中兩圖線的交點表示兩物體在對應時刻速度相等，此時兩物體之間的距離達到極值(最大或最小)，at圖象中兩圖線的交點表示兩物體在對應時刻加速度相等 (2)線：表示研究對象的變化過程和規(guī)律例如：xt圖象中傾斜的直線表示物體做勻速直線運動；vt圖象中傾斜的直線表示物體做勻變速直線運動2022-1-8 (3)面積：圖線與坐標軸、時刻線所圍的面積常表示運動過程的某一物理量例如vt圖線與橫軸、時刻線包圍的“面積”表示位移的大小，at圖線與橫軸、時刻線包圍的“面積”表示速度的變化量 (4)斜率：圖線的斜率(或圖線切線的斜率)表示某物理量的變化率例如xt圖象中圖線的斜率(或圖線切線的斜率)的絕對值表示速度的大小，斜率的正負表示速度的方向；vt圖象中圖線的斜率(或圖線切線的斜率)的絕對值表示加速度的大小，斜率的正負表示加速度的方向 (5)截距：橫、縱軸上的截距分別表示橫、縱坐標兩物理量在“初始”或“邊界”條件下的大小，往往對應特殊狀態(tài)例如：vt圖象在縱軸上的截距表示物體運動的初速度2022-1-8 例1一宇宙空間探測器從某一星球表面豎直升空，假設探測器的質量恒為1 500 kg，發(fā)動機的推力為恒力，宇宙探測器升空到某一高度時，發(fā)動機突然關閉，如圖41所示為其速度隨時間變化的規(guī)律 (1)升空后9 s、25 s、45 s時，即在圖線上A、B、C三點對應的時刻，探測器的運動情況如何？ (2)求探測器在該行星表面達到的最大高度 (3)計算該行星表面的重力加速度及發(fā)動機的推動力(假設行星表面沒有空氣).2022-1-8 圖412022-1-8 答案答案 (1)見解析見解析(2)800 m(3)1.665104 N 解析解析 (1) (1)升空后探測器做初升空后探測器做初速為零的勻加速直線運動，速為零的勻加速直線運動，9 s9 s末發(fā)末發(fā)動機關閉，此時速度最大；此后做動機關閉，此時速度最大；此后做勻減速運動，勻減速運動，25 s25 s末速度減為零，末速度減為零，此時探測器離行星表面最遠；然后此時探測器離行星表面最遠；然后探測器返回，做自由落體運動，探測器返回，做自由落體運動，45 s45 s末落回星球表面，速度為末落回星球表面，速度為80 m/s80 m/s. . 2022-1-82022-1-8 點評 本題主要考查學生對vt圖象的理解和應用，涉及考點有vt圖象、勻變速運動規(guī)律、牛頓第二定律等對本題的分析應注意以下兩點： 第一，結合圖象準確還原探測器的運動過程，這樣有利于第(1)問的解答； 第二，注意圖線與坐標軸所圍面積表示位移，據此可根據圖象迅速求解第(2)問； 第三，特別要注意圖象性質，即xt圖象不能錯誤地按照vt圖象來分析，如下面的變式題2022-1-8 變式題2011兗州質檢遙控玩具汽車在平直路面上運動的xt圖象如圖42所示，則() 圖42 A15 s末汽車的位移為300 m B20 s末汽車的速度為1 m/s C前10 s內汽車的加速度為3 m/s2 D前25 s內汽車做單方向直線運動2022-1-8 答案答案 B B2022-1-8 探究考向二利用圖象解決運動問題 【方法概述】 運動圖象通過建立坐標系來描述物體的運動規(guī)律，直觀反映各運動量之間的關系，從而直觀、形象、動態(tài)地表述運動過程和規(guī)律因此利用圖象解決運動問題是一種重要的解題方法 1三種運動圖象物理意義的比較 相同的圖線在不同性質的運動圖象中含義截然不同，下面我們作一全面比較(見下表)2022-1-8圖象xt圖象vt圖象at圖象圖象實例2022-1-8圖象xt圖象vt圖象at圖象圖線含義圖線表示質點做勻速直線運動(斜率表示速度v)圖線表示質點做勻加速直線運動(斜率表示加速度a)圖線表示質點做加速度增大的直線運動圖線表示質點靜止圖線表示質點做勻速直線運動圖線表示質點做勻變速直線運動圖線表示質點向負方向做勻速直線運動圖線表示質點做勻減速直線運動圖線表示質點做加速度減小的直線運動2022-1-8圖象xt圖象vt圖象at圖象圖線含義交點表示此時三個質點相遇交點表示此時三個質點有相同的速度交點表示此時三個質點有相同的加速度點表示t1時刻質點位移為x1(圖中陰影部分的面積沒有意義)點表示t1時刻質點速度為v1(圖中陰影部分面積表示質點在0t1時間內的位移)點表示t1時刻質點加速度為a1(圖中陰影部分面積表示質點在0t1時間內的速度變化量)圖線表示質點做勻速直線運動(斜率表示速度v)圖線表示質點做勻加速直線運動(斜率表示加速度a)圖線表示質點做加速度增大的直線運動2022-1-82.應用圖象解決物理問題的三種情況應用圖象解決物理問題的三種情況(1)根據題目所給運動圖象分析物理問題根據題目所給運動圖象分析物理問題(2)根據題意自己畫出運動圖象并解決問題，如例根據題意自己畫出運動圖象并解決問題，如例2變式變式題題(3)對題目中所給圖象進行必要的轉化，然后根據轉化后對題目中所給圖象進行必要的轉化，然后根據轉化后的運動圖象分析問題例如，題目中給定的是的運動圖象分析問題例如，題目中給定的是Ft圖象，則圖象，則可轉化為可轉化為at圖象，再轉化為圖象，再轉化為vt圖象，例圖象，例2即涉及將即涉及將at圖圖象轉化為象轉化為vt圖象的問題圖象的問題2022-1-8 例2 2010全國卷汽車由靜止開始在平直的公路上行駛，060 s內汽車的加速度隨時間變化的圖線如圖43所示 (1)畫出汽車在060 s內的vt圖線； (2)求在這60 s內汽車行駛的路程 圖432022-1-8 答案答案 (1) (1)如圖所示如圖所示(2)900 m(2)900 m2022-1-82022-1-8【方法點撥】【方法點撥】 本題側重于訓練將本題側重于訓練將a at t圖線轉化為圖線轉化為v vt t圖圖線的技巧，要特別注意以下兩點：線的技巧，要特別注意以下兩點： (1) (1)合理劃分運動階段，分階段進行圖象轉化；合理劃分運動階段，分階段進行圖象轉化； (2) (2)注意相鄰運動階段的銜接，尤其是運動參量的銜接注意相鄰運動階段的銜接，尤其是運動參量的銜接 (3) (3)注意圖象轉化前后核心物理量間的定量關系，如例注意圖象轉化前后核心物理量間的定量關系，如例2 2中加速度和速度的關系，這是進行圖象轉化的依據中加速度和速度的關系，這是進行圖象轉化的依據2022-1-8變式題2012廈門模擬某同學在一根不計質量且不可伸長的細繩兩端各拴一個可視為質點的小球，然后拿住繩子一端的小球讓繩豎直靜止后從三樓的陽臺上由靜止無初速釋放，兩小球落地的時間差為T.如果該同學用同樣裝置和同樣的方法從該樓四樓的陽臺上放手后，讓兩小球自由下落，那么，兩小球落地的時間差將(空氣阻力不計)() A不變B增大C減小D無法確定 2022-1-8 答案答案 解析解析 兩小球都做自由落體運動，可在同一個兩小球都做自由落體運動，可在同一個vt圖象中圖象中作出速度隨時間變化的關系曲線，如圖所示設人在作出速度隨時間變化的關系曲線，如圖所示設人在3樓的陽臺樓的陽臺上釋放小球后，兩球落上釋放小球后，兩球落地的時間差為地的時間差為t1，圖中陰影，圖中陰影部分的面積為部分的面積為h；若人在；若人在4樓的陽臺上釋放小球后，兩樓的陽臺上釋放小球后，兩球落地的時間差為球落地的時間差為t2，要保，要保證陰影部分的面積也是證陰影部分的面積也是h，從圖中可以看出一定有從圖中可以看出一定有t2t1.故只有選項故只有選項C正確正確2022-1-8 探究考向三探究考向三對追及、相遇問題的分析對追及、相遇問題的分析1 1追及、相遇問題常見情景追及、相遇問題常見情景追及與相遇問題的實質是研究兩個物體的時空關系，只要滿足兩個物體追及與相遇問題的實質是研究兩個物體的時空關系，只要滿足兩個物體在同一時間到達同一地點即說明兩個物體相遇常見情景如下：在同一時間到達同一地點即說明兩個物體相遇常見情景如下：(1)(1)速度小者追速度大者速度小者追速度大者追及類型圖象描述相關結論勻加速追勻速設x0為開始時兩物體間的距離，則應有下面結論：tt0以前，后面物體與前面物體間距離增大；2022-1-8追及類型圖象描述相關結論勻速追勻減速tt0時，兩物體相距最遠，為x0 x；tt0以后，后面物體與前面物體間距離減?。灰欢茏芳扒抑荒芟嘤鲆淮蝿蚣铀僮穭驕p速2022-1-8(2)(2)速度大者追速度小者速度大者追速度小者追及類型圖象描述相關結論勻減速追勻速設x0為開始時兩物體間的距離，開始追及時，后面物體與前面物體間距離在減小，當兩物體速度相等時，即tt0時刻：2022-1-8追及類型圖象描述相關結論勻速追勻加速若xx0，則恰能追及，兩物體只能相遇一次，這也是避免相撞的臨界條件；若xx0，則相遇兩次，設t1時刻兩物體第一次相遇，則t22t0t1時刻兩物體第二次相遇勻減速追勻加速2022-1-82.2.追及、相遇問題的求解方法追及、相遇問題的求解方法分析追及與相遇問題大致有兩類方法，即數學方法和物理方法，具體為：分析追及與相遇問題大致有兩類方法，即數學方法和物理方法，具體為：常用方法相關說明方法一(臨界法)尋找問題中隱含的臨界條件，例如速度小者加速追趕速度大者，在兩物體速度相等時有最大距離；速度大者減速追趕速度小者，在兩物體速度相等時有最小距離方法二(函數法)思路一：先求出在任意時刻t兩物體間的距離yf(t)，若對任何t均存在yf(t)0，則這兩個物體永遠不能相遇；若存在某個時刻t使得yf(t)0，則這兩個物體能相遇思路二：設兩物體在t時刻相遇，然后根據位移關系列出關于t的方程f(t)0，若方程f(t)0無正實數解，則說明這兩物體不能相遇；若方程f(t)0存在正實數解，說明這兩個物體能相遇2022-1-8常用方法相關說明方法三(圖象法)(1)用位移圖象求解時，分別作出兩個物體的位移圖象，如果兩個物體的位移圖象相交，則說明兩物體相遇(2)用速度圖象求解時，注意比較速度圖線與時間軸包圍的面積方法四(相對運動法)用相對運動的知識求解追及或相遇問題時，要注意將兩個物體對地的物理量(速度、加速度和位移)轉化為相對的物理量在追及問題中，常把被追及物體作為參考系，這樣追趕物體相對被追物體的各物理量即可表示為：x相對x后x前x0，v相對v后v前，a相對a后a前，且上式中各物理量(矢量)的符號都應以統一的正方向進行確定2022-1-8 例3如圖44所示為甲、乙兩質點做直線運動的xt圖象，由圖象可知() 圖44 A甲、乙兩質點在2 s末相遇 B甲、乙兩質點在2 s末速度相等 C在2 s之前甲的速率與乙的速率相等 D甲、乙兩質點在5 s末再次到達同一位置2022-1-8 答案答案 解析解析 由圖象知，由圖象知，2 s末甲、乙兩質點在同一位置，所以末甲、乙兩質點在同一位置，所以選項選項A正確在正確在xt圖象中圖線上某點的切線斜率為物體在該圖象中圖線上某點的切線斜率為物體在該點的速度，點的速度，2 s末末v甲甲2 m/s，v乙乙2 m/s，所以選項，所以選項B錯誤，錯誤，選項選項C正確甲、乙兩質點在正確甲、乙兩質點在5 s末再次到達同一位置，選項末再次到達同一位置，選項D正確正確2022-1-8點評點評 本題為位移本題為位移時間圖象，反映兩個物體位移隨時時間圖象，反映兩個物體位移隨時間變化的規(guī)律，兩圖線的交點即表示相遇，故在間變化的規(guī)律，兩圖線的交點即表示相遇，故在5 s末甲、乙末甲、乙兩質點再次到達同一位置而速度兩質點再次到達同一位置而速度時間圖象中兩圖線的交時間圖象中兩圖線的交點表示對應時刻兩物體的速度相等，可能相遇，也可能不相點表示對應時刻兩物體的速度相等，可能相遇，也可能不相遇，如下面的變式題即為遇，如下面的變式題即為vt圖象的應用圖象的應用2022-1-8變式題 2012合肥模擬甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距x6 m，乙車在前，甲車在后，某時刻兩車同時開始運動，兩車運動的過程如圖45所示，則下列表述正確的是() A當t4 s時兩車相遇 B當t4 s時兩車間的 距離最大 C兩車有兩次相遇 D兩車有三次相遇圖圖4 45 52022-1-8 答案答案 解析解析 由由vt圖象可知：在圖象可知：在4 s時甲車比乙車多前進時甲車比乙車多前進8 m，說明在，說明在4 s前甲車已經追上乙車并前甲車已經追上乙車并超過乙車，在超過乙車，在4 s后乙車又追上并超過甲車，后乙車又追上并超過甲車，8 s時兩車間距離達到第二次相遇后的最大距離，此時兩車間距離達到第二次相遇后的最大距離，此后由于甲車速度一直大于乙車速度，可知甲車還會追上并超過乙車，第三次相遇后兩車將不再后由于甲車速度一直大于乙車速度，可知甲車還會追上并超過乙車，第三次相遇后兩車將不再相遇綜上所述可知只有相遇綜上所述可知只有D選項正確選項正確2022-1-8備選理由備選理由 本題側重于本題側重于vt圖象和平均速度的綜合考查，圖象和平均速度的綜合考查，鞏固學生基本概念、基本方法鞏固學生基本概念、基本方法12010天津卷質點做直線運動的天津卷質點做直線運動的vt圖象如圖所示，圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則該質點在前規(guī)定向右為正方向，則該質點在前8 s內平均速度的大小和方內平均速度的大小和方向分別為向分別為( )A0.25 m/s，向右，向右B0.25 m/s，向左，向左C1 m/s，向右，向右 D1 m/s，向左，向左備用習題2022-1-8 答案答案 B B2022-1-8備選理由備選理由 該題側重于圖象的創(chuàng)新應用，有利于開闊學該題側重于圖象的創(chuàng)新應用，有利于開闊學生的思維生的思維2螞蟻離開蟻巢沿直線單向爬行，它的速度與到蟻巢中螞蟻離開蟻巢沿直線單向爬行，它的速度與到蟻巢中心的距離成反比當螞蟻爬到距巢中心的距離心的距離成反比當螞蟻爬到距巢中心的距離L11 m的的A點點處時，速度是處時，速度是v12 cm/s，則螞蟻從，則螞蟻從A點爬到距蟻巢中心距離點爬到距蟻巢中心距離為為L22 m的的B點所需的時間為點所需的時間為( )A50 sB80 sC100 sD75 s2022-1-8 答案答案 2022-1-8備選理由備選理由 考查位移考查位移時間圖象與追及相遇問題的綜合時間圖象與追及相遇問題的綜合應用，強化學生應用圖象時先看圖象性質的意識應用，強化學生應用圖象時先看圖象性質的意識32011棗莊模擬棗莊模擬甲、乙兩物體的位移甲、乙兩物體的位移時間圖象如圖時間圖象如圖所示，下列說法正確的是所示，下列說法正確的是( )A甲、乙兩物體均做勻變速直線運動甲、乙兩物體均做勻變速直線運動B甲、乙兩物體由不同地點同時出發(fā)，甲、乙兩物體由不同地點同時出發(fā)，t0時刻兩物體相遇時刻兩物體相遇C0t0時間內，兩物體的位移一樣大時間內，兩物體的位移一樣大D0t0時間內，甲的速度大于乙時間內，甲的速度大于乙的速度；的速度；t0時刻后，乙的速度大于甲的速度時刻后，乙的速度大于甲的速度2022-1-8 答案答案 B B