二轮复习:高中物理图像问题,斜率、面积都怎么理解?
一、步骤
用图象来描述两个物理量之间的关系,是物理学中常用的方法.它运用数和形的巧妙结合,恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律.运用图象解题的能力可归纳为以下两个方面:
1.读图
即从图象中获取有用信息作为解题的条件,弄清试题中图象所反映的物理过程及规律,从中获取有效信息,一般需要关注的特征量有三个:
第一:关注横、纵坐标
(1)确认横、纵坐标对应的物理量各是什么.
(2)注意横、纵坐标是否从零刻度开始.
(3)坐标轴物理量的单位也不能忽视.
第二:理解斜率、面积、截距的物理意义
(1)图线的斜率:通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况.
(2)面积:由图线、横轴,有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段,所围图形的面积,一般都能表示某个物理量,如v-t图象中的面积表示位移.
(3)截距:图线在纵轴上以及横轴上的截距.
第三:分析交点、转折点、渐近线
(1)交点:往往是解决问题的切入点.
(2)转折点:满足不同的函数关系式,对解题起关键作用.
(3)渐近线:往往可以利用渐近线求出该物理量的极值或确定它的变化趋势.
2.作图和用图
依据物体的状态或物理过程所遵循的物理规律,作出与之对应的示意图或数学函数图象来研究和处理问题.
二、图像斜率分析
(1)位移时间图像(x-t图像)斜率表示速度
(2)路程-时间图像斜率表示速率
(3)v-t图像斜率表示加速度
(4)W-s图像斜率表示力(和机械功对应的力)
(5)W-t图像斜率表示功率
(6)E机-x(机械能随位移变化图像),图像斜率表示除重力外的所有作用力的合力
(7)Ek-x(动能随位移变化图像),图像斜率表示合外力
(8)电势随位移变化图像,斜率表示电场强度(E)
(9)磁通量随时间变化图像,斜率表示电动势(E)
其它特殊图像的斜率:
(10)F表示物体所受合外力,a表示物体加速度,m表示物体质量
(11)U表示电压,I表示电流,R表示电阻
(12)P表示封闭气体压强,V表示封闭气体体积,T封闭气体温度
三、图像包围面积分析
(1)v-t图像包围面积为位移x;速率时间图像包围面积为路程。
(2)a-t图像包围面积为速度变化量
(3)F-x图像包围的面积为机械功W
(4)P-t图像包围的面积为功W
(5)F-t图像包围的面积为冲量I
(6)I-t图像包围的面积为电荷量q
(7)E-x图像包围的面积为电势差U
(8)P-V图像包围的面积为流体对活塞做的功