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物理图象问题分析

来源:德智教育 日期:2017-09-20 声音播放

审题突破 小环在NO上做初速度为0的匀加速运动,在OM上做匀减速运动至速度为0,根据匀变速直线运动的平均速度公式知加速和减速过程中的平均速度相等,再根据下滑距离大于上滑距离可得物体下滑时间大于上滑时间,从而可以比较出加速度的大小,由牛顿第二定律确定小球所受合外力的大小.小球所受滑动摩擦力的大小可以通过比较小球所受弹力的大小加以确定,小环的速度与位移的关系可以通过动能定理加以确定,合外力做功等于小环动能的变化,机械能随小环所受摩擦力做功而减小,根据摩擦力做功与位移关系加以讨论.


方法提炼

1.理解横坐标、纵坐标的物理意义

(1)确认横坐标、纵坐标对应的物理量各是什么.

(2)坐标轴物理量的单位也是绝不能忽视的.

2.理解斜率、面积的物理意义

(1)图线的斜率的意义

要理解物理图象中斜率的含义,首先要看清图象的两个坐标轴.①变速直线运动的xt图象,纵坐标表示位移,横坐标表示时间,因此图线中某两点连线的斜率表示平均速度,图线上某一点切线的斜率表示瞬时速度;②vt图线上两点连线的斜率和某点切线的斜率,分别表示平均加速度和瞬时加速度;③恒力做功的Wl图象(l为恒力方向上的位移),斜率表示恒力的大小;④用自由落体运动测量重力加速度实验的v2x图象(v为速度,x为下落位移),其斜率为重力加速度的2倍;

(2)面积的物理意义

①在直线运动的vt图象中,图线和时间轴之间的面积,等于速度v与时间t的乘积,因此它表示相应时间内质点通过的位移;②在at图象中,图线和时间轴之间的面积,等于加速度a与时间t的乘积,表示质点在相应时间内速度的变化量;③力F移动物体在力的方向上产生一段位移lFl图象中曲线和l坐标轴之间的面积表示F做的功,如果F是合力,则此面积表示物体动能的增加量.

审题突破 φx图线的切线斜率表示电场强度的大小,所以P处场强为零,从ab电势先减小后增大,根据电场力方向与运动方向的关系判断电场力是做正功还是负功.根据点电荷场强公式,得到Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量;根据场强方向得出两电荷一定是正电荷.

方法提炼

电场中的图象类型可以分为如下几种基本类型,场强随坐标轴变化的函数图象:即Ex图象,电势随坐标轴变化的函数图象:φx图象,电势能随坐标轴变化的图象:Epx图象.场源可能是点电荷,也可能是电偶极子,还可能是带电平板等,解答该类型题关键是要读懂图象的电学意义,即坐标轴、坐标原点、斜率、交点坐标等的物理意义,同时结合题意,读懂已知条件,以及提出的问题,根据电场强度的定义式和电势的基本公式解决问题。

审题突破 线圈cd与示波器连接,在每个时间段内电流不随时间变化,则根据法拉第电磁感应定律,产生感应电流的磁场均匀变化,由此判断线圈ab电流的变化.

方法提炼

电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图象,有时还会涉及到感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象.

这些图象问题大致可分为两类: (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.解这类问题需应用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析.

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