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高三物理选修3-3专题1气体状态变化的图像

高三物理选修3-3专题1气体状态变化的图像
高三物理选修3-3专题1气体状态变化的图像

高三物理选修3-3专

题1气体状态变化的

图像

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

气体状态变化的图像专题

1、对于一定质量的理想气体,有两个状态A(p1,V1)、B(p2,V2),如图所示.它们对应的温度分别为T1、T2.以下说法正确的是

()

A、T1>T2

B、T1

C、P1

D、V1>V2

2、D→A→B→C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是A.D→A是一个等温过程

B.A→B是一个等温过程

C.T A>T B

D.T D>T C

3、一定质量的气体的p-V图象如图所示,a、b、c三点所表示的状态温度分别为T a、T b、T c,那么()

A.T a=T b

B.T b=T c

C.T c=T a

D.T c《T a

4、如图所示,A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同

状态,状态A的温度为T A.状态B的温度为T B.由图可知

()

(A)T B=2T A

(B)T B=4T A

(C)T B=6T A

(D)T B=8T A

5、一定质量的理想气体的状态变化过程如图中直线段AB所

示,C是AB的中点,则

(A)从状态A变化到状态B的过程中,气体的温度保持不变

(B)从状态A变化到状态B的过程巾,气体的温度先升高后降低

(C)从状态A变化到状态C,气体的平均动能一定增加

(D)状态A和状态B,气体的内能相等

6、如果所示,是某气体状态变化的P-V 图像,则下列说法正确的是()

A、气体从A到B的过程是等温变化

B、从A到B气体的压强一直在减小

C、从A到B气体的体积一直在增加

D、气体的温度先升高后降低

7、一定质量的理想气体沿图中直线从A状态变化到B状

态,在此过程中( )

(A)气体的温度升高

(B)气体的温度降低

(C)气体的内能一定增加

(D)气体的内能一定较少

8、一定质量的理想气体,由初态温度为T1的状态1作等容变化到温度为T2的状态2,再经过等压变化到状态3,最后变回到初态1,其变化

过程如图所示,以下正确的是()

A、气体的温度一直在升高

B、气体的内能一直在增加

C、T1=T2

D、T2=T3

9、在如图所示的四幅图像中,能正确表示查理定律规律的是图( )

10、如图所示为一定质量的某种气体的p-T图像.在A、B、C三个

状态中,体积最大的状态是( )

(A)A状态(B)B状态(C)C状态(D)无

法确定

11、一定质量的理想气体由状态A变到状态B,在此过程中气体的密度( )

(A)一直变小(B)一直变大

(C)先变小后变大(D)先变大后变小

12、一定质量的理想气体,由状态A通过如图所示的箭头

方向经三个过程变化到状态B.气体由A到B的过程中.正

确的说法是( )

(A)气体的体积减小(B)气体的体积增大

(C)气体对体积不变 (D)气体压强不变

13、一定质量的理想气体,由状态A通过如图所示的箭头

方向经三个过程变化到状态B.正确的说法是( )

C

(A)V A=V B (B)V B=V C

(C)V C>V A (D)V C

14、一定质量的理想气体经历ab、bc、cd、da四个过程,ab

P

与cd平行,则气体体积在( )

(A)ab过程中体积减小(B)bc过程中减小

(C)cd过程中体积不变(D)da过程中体积减小

15、如图所示是一定质量的理想气体的三种状态变化过

程.对于这三个过程,下列说法中正确的是( )

(A)a→d过程中气体的体积增大

(B)a→d过程中气体的体积减小

(C)b→d过程中气体的体积不变

(D)c→d过程中气体的体积增加

16、一定质量的理想气体,其起始状态和终了状态分别

与如图所示中的a点和b点相对应,则下列过程描述正

确的是( )

A、气体的压强不变

B、气体的温度不变

C、气体的体积不变

D、气体的内能增加

17、一定质量的理想气体,现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强,那么使用下列哪些过程可以实现

(A)先将气体等温膨胀,后将气体等容降温

(B)先将气体等温压缩,后将气体等容降温

(C)先将气体等容升温,后将气体等温压缩

(D)先将气体等容降温,后将气体等温压缩

18、一定质量的理想气体,处于某种状态下,经下列哪个过程后可能会回到原来的温度()

A、先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强

B、先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强

C、先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而增大体积

D、先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而增大体积

19、如图所示,A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个

状态,当气体自状态A变化到状态B时( )

(A)体积减小

(B)平均动能一定增加

(C)温度降低

(D)内能减小

19、如图(a)所示,p-T图上的abc表示一定质量理想气体的状态变化过程,这一过程在p-V图上的图线应是图(b)中的( )

20、一定质量的理想气体,从状态R出发,分别经过如图所示的三种不同过程变化到状态A、B、C.有关A、B、C三个状态的物理量的比

较,下列说法中正确的( )

(A)气体分子的平均速率v A>v B>v C

(B)单位体积内气体分子数n A<n B=n R<n C

(C)气体的内能E A>E B

(D)单位体积内气体分子数n A<n R ,n B<n R,n C<n R

21、试着画出上题的V-T图

22、一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示,由图像可知( )

A、气体在a、b、c三个状态的体积V a<V c<V b

B、气体在a、b、c三个状态的密度ρa<ρc<ρb

C、在b→c的过程中,气体分子的平均动能增大

D、在a→b的过程中,气体的内能增加

23、一定质量的理想气体自状态A经状态C变化到状态B.

这一过程在V-T图上的表示如图所示,则( )

(A)全过程气体内能增加

(B)在过程CB中,气体体积增加

(C)在过程AC中,气体压强不断变大

(D)在过程CB中,气体压强不断变小

22、试着画出上题的P-V图和P-T图

(完整word版)高三物理专题复习--气体压强的计算

封闭气体压强的计算 (一)、液体封闭的静止容器中气体的压强(液柱类) 1、如图所示,均匀直玻璃管中被水银封闭了一定量气体,试计算封闭气体的压强(水银柱长度为h,大气压强为P0) __________________ _________________ __________________ 2、如图所示,分别求出三种情况下气体的压强(设大气压强为P0 =1x105Pa)。 甲:乙:丙: 3、计算图中各种情况下,被封闭气体的压强。(标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为水银 —————————————————————————————————— (二)、活塞封闭的静止容器中气体的压强 1、如图,气缸被倒挂在O点,气缸中有被活塞封闭的气体A,已 知活塞的质量为m、横截面积为S、活塞与气缸间光滑接触但不漏 气、大气压为P0,求封闭气体的压强P A。 2、三个长方体容器中被光滑 的活塞封闭一定质量的气 体。如图所示,M为重物质量, F是外力,p0为大气压,S为活 塞面积,G为活塞重,则压强 各为: P0 A h θ h B C h P C S P0S P0S mg P A S A C O

练习 1.如图6-B-6所示,玻璃管中被水银封闭了一定量气体,试计算下列4种情况下封闭气体的压强(水银柱长度图中标出,大气压强为P0,纸面表示竖直平面) 2.如图6-B-7所示,用汞压强计测封闭容中气体压强,大气压强P0=76cmHg,求下列3种情况下封闭气体的压强: (a)图中P A=___________ ;(b)图中P B= ___________;(c)图中P C=_____________。 若大气压强 P0=1x105Pa,求 (a)图中P A=___________ ;(b)图中P B= ___________;(c)图中P C=_____________。 3.如图6-B-8所示,气缸所受重力为1000N、活塞所受重力为100N,横截面积为0.1 m2,大气压为1.0×105Pa,气缸内密闭着一定质量的气体,求图A、B、C 所示三种情况中密闭气体的压强。 4.如图6-B-9所示,玻璃管粗细均匀,图中所示液体都是水银,已知 h1 =10cm、h2 = 5cm,大气压强P0 =76cmHg,纸面表示竖直平面,求下列各图中被封闭气体的压强。 P0 h (1) h P0 (2) h (3) θ h (4) A B C

【物理】高考必刷题物理图像法解决物理试题题

【物理】高考必刷题物理图像法解决物理试题题 一、图像法解决物理试题 1.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是 A .0~1 s 内的平均速度是2 m/s B .0~2 s 内的位移大小是4 m C .0~1 s 内的运动方向与2 s ~4 s 内的运动方向相反 D .0~1 s 内的加速度大小大于2 s ~4 s 内加速度的大小 【答案】D 【解析】0~1s 内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即: ,故A 错误;在v-t 图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B 错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s 内的运动方向相同,故C 错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s 内的加速度大于2~4s 内的加速度,故D 正确。所以D 正确,ABC 错误。 2.如图所示,分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象,则( ) A .甲的加速度大小为25/m s B .乙的加速度大小为25/m s C .甲在4s 内的位移大小为40 m D .乙在4 s 内的位移大小为20 m 【答案】B 【解析】 A 、在x t -图象中,斜率表示速度,由图象可知:甲做匀速直线运动,加速度为0,故A 错误; B 、在速度-时间图象中,斜率表示加速度,乙的加速度大小为 a 2220/5/4 v a m s m s t ===,故B 正确; C 、甲在4s 内的位移大小为20020x m m =-=,故C 错误; D 、由v t -图象与时间轴围成的面积表示位移可知:乙在4s 内的位移大小为

204402x m m ?==,故D 错误. 点睛:本题的关键要明确x t -图象与v t -图象的区别,知道v-t 图象的斜率表示加速度,x t -图象的斜率表示速度,两种图象不能混淆. 3.从1907 年起,密立根就开始测量金属的遏止电压C U (即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压)与入射光的频率ν,由此算出普朗克常量h ,并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性.按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验,得到了某金属的 C U ν-图像如图2 所 示.下列说法正确的是 A .该金属的截止频率约为4.27× 1014 Hz B .该金属的截止频率约为5.50× 1014 Hz C .该图线的斜率为普朗克常量 D .该图线的斜率为这种金属的逸出功 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析:设金属的逸出功为0W ,截止频率为 c ν,因此0W h ν=;光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是k c E eU =,光电效应方程为0k E h W ν=-;联立两式可得: 0C W h U e e ν=-,因此图像的斜率为h e ,CD错误;当C 0U =可解得144.310c Hz νν==?,即金属的截止频率约为 Hz ,在误差允许范围内,可以认 为A 正确;B 错误. 考点:光电效应. 4.甲、乙两车在平直的公路上向相同的方向行驶,两车的速度v 随时间t 的变化关系如图所示,其中阴影部分面积分别为S 1、S 2,下列说法正确的是

高中物理图象问题分析

高中物理图象问题分析《高考考试大纲》对学生物理学科的能力要求中明确指出,要求学生具有阅读图象、描述图象、运用图象解决问题的能力。物理图象能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系,是分析物理问题的有效手段之一,是当今高考出题的热点。 高考对图象考查的内容及命题形式主要有以下几个方面:①通过对物理过程的分析找出与之对应的图象并描绘出来;②通过对已知图象的分析寻找其内部蕴含的物理规律;③图象的转换——用不同的图象描述同一物理规律或结论;④综合应用物理图象分析解决问题。 图象问题的处理策略有两条途径:一是根据图象反映的函数关系,找到图象所反映的两个物理量间的关系,分析其物理意义和变化规律。二是既能根据图象的定义把图象反映的规律对应到实际过程中去,又能将实际过程的抽象规律对应到图象中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断。这样,才抓住了解决图象问题的根本。 一、图象所反映出的物理意义: 1.坐标轴的物理意义 弄清两个坐标轴表示的物理量及单位.注意坐标原点是否从零开始;注意纵轴物理量为矢量情况时,横轴以上表示此物理量为正,横轴以下表示此物理量为负. 2.图线形状 注意观察图象形状是直线、曲线还是折线等,从而弄清图象所反映的两个物理量之间的关系,明确图象反映的物理意义. 3.斜率

图线上某点的斜率表示两物理量增量的比值,反映该点处一个量随另一个量变化的快慢. 几种常见图象斜率的物理意义:(1)变速直线运动的x-t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;(2)v -t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)线圈的Φ-t图象(Φ为磁通量),斜率表示感应电动势;(4)恒力做功的W-l图象(l为恒力方向上的位移),斜率表示恒力的大小;(5)沿电场线方向的φ-x图象(φ为电势,x为位移),其斜率的大小等于电场强度;(6)用自由落体运动测量重力加速度实验的v2-h图象(v为速度,h为下落位移),其斜率为重力加速度的2倍. 4.面积的物理意义 图线与横轴所围的面积常代表一个物理量,这个物理量往往就是纵、横轴所表示的物理量的乘积的物理意义. 几种常见图象面积的物理意义:(1)在直线运动的v-t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a-t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)线圈中电磁感应的E-t图象(E为感应电动势),图线跟t坐标轴之间的面积表示相应时间内线圈磁通量的变化量;(4)力F移动物体在力的方向上产生一段位移x,F -x图象中图线和l坐标轴之间的面积表示F做的功,如果F是静电力,此面积表示电势能的减小量,如果F是合力,则此面积表示物体动能的增加量;(5)静电场中的E-x图象(E为电场强度,

高三物理二轮复习机械波及波的图像题型归纳

2019届高三物理二轮复习机械波及波的图像题型归纳 类型一、波动情况与振动情况之间的相互确定 例1、(1)手握住水平的绳子一端(质点1)上下抖动,形成如图所示的波形。在图中标出质点6此时刻的速度方向;由波形,可以知道质点1开始振动时,是向 方向振动。 (2)波形的变化;如果一列波向右传播,已知4 T t = 时刻的波形如图,请在下图中画出34 T t = 时刻的波形图。 【思路点拨】根据波的平移法(上下坡法)判断质点1开始振动时的方向。根据已知波形找出经过半个周期各质点的位置,连接成图形。 【答案】 (1)速度方向向下;向上。(2)见图。 【解析】波向右传播,根据上下坡法或平移法,可判断6的振动速度向下。同理1 开始振动时,是在平衡位置向上方向振动的。 (2)34t T = 时刻是在已知波形4 T t =时刻再经过半个周期的波形。波向右传播,第一个质点向下振动,再经过半个周期恰好振动到波谷,画出波形如图。

【总结升华】解这类基本题就是要会应用上下坡法或平移法、对称性的特点。 举一反三 【变式1】一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则( ) A .波的周期为1s B .x =0处的质点在t=0时向y 轴负向运动 C .x =0处的质点在t = s 时速度为0 D .x =0处的质点在t = s 时速度值最大 【答案】 AB 【解析】由波的图像可知半个波长是2m ,波长是4m ,周期是,A 正确。波在沿轴正方向传播,则=0的质点在沿轴的负方向传播,B 正确。=0的质点的位移是振幅的一半则要运动到平衡位置的时间是,则秒时刻=0的质点越过了平衡位置速度既不是为零也不是最大,CD 错误。 【变式2】图(a )为一列简谐横波在t =0.10s 时刻的波形图,P 是平衡位置在x =1.0m 处的质点,Q 是平衡位置在x =4.0m 处的质点;图(b )为质点Q 的振动图像,下列说法正确的是________. 1 4 1 4 4 14 T s v λ = = =x x y x 113412T s ? =1 4 t =x

高中物理解题技巧:图像法

高物理解题技巧:图像法1 物理规律可以用文字描述,也可以用数函数式表示,还可以用图象描述。图象作为表示物理规律的方法之一,可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系,形象地描述物理规律。在进行抽象思维的同时,利用图象视觉感知,有助于对物理知识的理解和记忆,准确把握物理量之间的定性和定量关系,深刻理解问题的物理意义。应用图象不仅可以直接求或读某些待求物理量,还可以用探究某些物理规律,测定某些物理量,分析或解决某些复杂的物理过程。 图象的物理意义主要通过“点”、“线”、“面”、“形”四个方面体现,应从这四方面入手,予以明确。 1、物理图象“点”的物理意义:“点”是认识图象的基础。物理图象上的“点”代表某一物理状态,它包含着该物理状态的特征和特性。从“点”着手分析时应注意从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义。 (1)截距点。它反映了当一个物理量为零时,另一个物理的值是多少,也就是说明确表明了研究对象的一个状态。如图1,图象与纵轴的交点反映当I=0时,U=E即电的 电动势;而图象与横轴的交点反映电的短路电流。这可通过图象的数表达式 得。 (2)交点。即图线与图线相交的点,它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量。如图2的P点表示电阻A接在电B两端时的A两端的电压和通过A的电流。

(3)极值点。它可表明该点附近物理量的变化趋势。如图3的D点表明当电流等于时,电有最大的输功率。 (4) 拐 点。通常反映物理过程在该点发生突变,物理量由量变到质变的转折点。拐点分明拐点和暗拐点,对明拐点,生能一眼看其物理量发生了突变。如图4的P点反映了加速度方向发生了变化而不是速度方向发生了变化。而暗拐点,生往往察觉不到物理量的突变。如图5P点看起是一条直线,实际上在该点速度方向发生了变化而加速度没有发生变化。 2、物理图象“线”的物理意义:“线”:主要指图象的直线或曲线的切线,其斜率通常 具有明确的物理意义。物理图象的斜率代表两个物理量增量之比值,其大小往往 代表另一物理量值。如-t图象的斜率为速度,v-t图象的斜率为加速度,Φ-t图象的斜率为感应电动势(n=1的情况下),电U-I图象(如图1)的斜率 为电的内阻(从图象的数表达式也一目了然)等。 3、物理图象“面”的物理意义:“面”:是指图线与坐标轴所围的面积。有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值常代表另一个物理量的大小.习图象时,有意识地利用求面积的方法,计算有关问题,可使有些物理问题的解答变得简便,如v-t图象所围面积 代表位移,F-图象所围面积为力做的功,P-V图象所围面积为 气体压强做的功等。 4、物理图象“形”的物理意义:“形”:指图象的形状。由图线的形状结合其斜率找其隐含的物理意义。例如在v-t图象,如果是一条与时间轴平行的直线,说明物体做匀速直线运动;若是一条斜的直线,说明物体做匀变速直线运动;若是一条曲线,则可根据其斜率变化情况,判断加速度的变化情况。在波的图象,可通过微小的平移能够判断各质点在该时刻的振动方向;在研究小电珠两端的电压U与电流I关系时,通过实验测在

高三物理复习气体计算题含答案以及解析

高三物理复习气体计算 题含答案以及解析 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

气体计算题 1.如图所示,一连通器与贮有水银的瓶M 通过软管相连,连通器的两支上端封闭、粗细均匀、内径相同的直管A 和B 竖直放置,管内水银的上方均封有空气。A 、B 两管内水银面的高度差为h cm 、空气柱的长度均为2h cm 。已知当时空气的温度为T 0 K ,A 管内空气的压强与3h cm 高的水银柱产生的压强相等。现使两管内空气柱的温度都升高到1.5T 0 K ,同时调节M 的高度,使B 管中的水银面的高度不变。求: (1)此时B 管中气体的压强; (2)流入A 管的水银柱的长度。 2.如图所示,左端封闭的U 形管中,空气柱将水银分为A 、B 两部分,空气柱的温度t =87 C ,长度L =12.5cm ,水银柱A 的长度h 1=25cm ,水银柱B 两边液面的高度差h 2=45cm ,大气压强p 0=75cmHg , (1)当空气柱的温度为多少时,水银柱A 对U 形管的顶部没有压力; (2)空气柱保持(1)中温度不变,在右管中注入多长的水银柱,可以使形管内水银柱B 两边液面相平。 3.如图所示,U 型玻璃细管竖直放置,水平细管又与U 型玻 璃细管底部相连通,各部分细管内径相同。U 型管左管上端封有长11cm 的理想气体B ,右管上端开口并与大气相通,此时U 型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U 型玻璃管底部为15cm 。水平细管内用小活塞封有长度10cm h A B M h 1 L h 2

的理想气体A 。现将活塞缓慢向右推,使气体B 的长度为10cm ,此时气体A 仍封闭在气体B 左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg 。 试求: (1)最终气体B 压强; (2)活塞推动的距离。 4.如图所示,封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面积为S .活塞通过轻绳连接了一个质量为m 的小物体,轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同,均为大气压 0p 0(mg s)p .汽缸内气体的温度0T ,轻绳处在伸直状态.不计摩擦.缓慢降低汽缸内温度,最终使得气体体积减半,求: (1)重物刚离地时气缸内的温度1T ; (2)气体体积减半时的温度2T ; (3)在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过程. 并标注相关点的坐标值. 5.如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内,活塞距底部的高度为h ,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了h /5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,已知大气压为p 0,活塞横截面积为S ,重力加速度为g ,求: 题4图 V P

高中物理-电学图像专题

电学图像专题 电磁感应中常常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I随时间的变化的图像,即B-t图、Φ-t图、E-t图、I-t图。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像,即E-x图和I-x图。 这些图像问题大体可分为两类: 一、由给出的电磁感应过程选出或画出正确的图像 例1、如图甲所示,由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R1,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab 垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行.令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=O,电流沿abcda流动的方向为正. (1)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象. (2)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象. 分析:本题是电磁感应知识与电路规律的综合应用,要求我们运用电磁感应中的楞次定律、法拉第电磁感应定律及画出等效电路图用电路规律来求解,是一种常见的题型。 解答:(1)令I0=Blv/R,画出的图像分为三段(如下图所示) t=0~l/v,i=-I0 t= l/v~2l/v,i=0 t=2l/v~3l/v,i=-I0 (2)令U ab=Blv,面出的图像分为三段(如上图所示)

小结:要求我们分析题中所描述的物理情景,了解已知和所求的,然后将整个过程分成几个小的阶段,每个阶段中物理量间的变化关系分析明确,最后规定正方向建立直角坐标系准确的画出图形 例2、如图所示,一个边长为a ,电阻为R 的等边三角形,在外力作用下以速度v 匀速的穿过宽度均为a 的两个匀强磁场,这两个磁场的磁感应强度大小均为B ,方向相反,线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向为电流的正方向,试通过计算,画出从图示位置开始,线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象 分析:本题研究电流随位移的变化规律,涉及到有效长度问题. 解答:线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到a/2过程中,切割有效长度由0增到23a ;在位移由a/2到a 的过程中,切割有效长度由23a 减到0.在x=a/2时,,I=R avB 23,电流为正.线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化.在位移由a 到3a/2 过程中,切割有效长度由O 增到23a 。;在位移由3a/2到2a 过程中,切割有效长度由23a 减到0.在x=3a/2时,I=R avB 3电流为负.线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场相似,I 一x 图象如右图所示. 例3、如图所示电路中,S 是闭合的,此时流过线圈L 的电流为i 1,流过灯泡A 的电流为i 2,且i 1>i 2.在 t 1,时刻将S 断开,那么流过灯泡 的电流随时间变化的图象是图中的哪一个? ( ) 分析: 本题是自感现象中的图像问题,相对于前面的两道例题要精确的画出图像有一定的难度. 解答:t 1时刻将s 断开,L 中会产生自感电动势与灯泡A 构成闭合回路。L 中的电流会在i 1的基础上减小。方向与i 1一致,而A 中的电流与原方向相反,最终减小为零. 因断开的S 的瞬间。灯泡A 中的电流比断开前大,故会闪亮一下再熄灭.答案选D 二、由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量 例4、(2001年全国物理)如图甲所示,一对平行光滑导轨,放在水平面上,两导轨间的距离l =0.20m ,

高中物理知识点总结:波的性质与波的图像、波的现象与声波

一. 教学内容: 1. 波的性质与波的图像 2. 波的现象与声波 【要点扫描】 波的性质与波的图像 (一)机械波 1、定义:机械振动在介质中传播就形成机械波. 2、产生条件:(1)有做机械振动的物体作为波源.(2)有能传播机械振动的介质. 3、分类:①横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直.凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷 ②纵波:质点的振动方向与波的传播方向在一直线上.质点分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液体和气体不能传播横波。 4. 机械波的传播过程 (1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近做振动,并不随波迁移.后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。 (2)介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同. (3)由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动. (二)描述机械波的物理量 1. 波长λ:两个相邻的,在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.在横波中,两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离.在纵波中两相邻的密部(或疏部)中央间的距离,振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长 2. 周期与频率.波的频率由振源决定,在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时,唯一不变的是频率(或周期),波速与波长都发生变化.

3. 波速:单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=λ/T=λf,波速的大小由介质决定。 (三)说明:①波的频率是介质中各质点的振动频率,质点的振动是一种受迫振动,驱动力来源于波源,所以波的频率由波源决定,是波源的频率. 波速是介质对波的传播速度.介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用,弹力越大,相互对运动的反应越灵敏,则对波的传播速度越大.通常情况下,固体对机械波的传播速度较大,气体对机械波的传播速度较小.对纵波和横波,质点间的相互作用的性质有区别,那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同.所以,介质对波的传播速度由介质决定,与振动频率无关. 波长是质点完成一次全振动所传播的距离,所以波长的长度与波速v和周期T 有关.即波长由波源和介质共同决定. 由以上分析知,波从一种介质进入另一种介质,频率不会发生变化,速度和波长将发生改变. ②振源的振动在介质中由近及远传播,离振源较远些的质点的振动要滞后一些,这样各质点的振动虽然频率相同,但步调不一致,离振源越远越滞后.沿波的传播方向上,离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期,相距一个波长的两质点振动步调是一致的.反之,相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的.所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步(同相振动);与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反(反相振动.) (四)波的图象 (1)波的图象 ①坐标轴:取质点平衡位置的连线作为x轴,表示质点分布的顺序;取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移. ②意义:在波的传播方向上,介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移. ③形状:正弦(或余弦). 要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向(或波源的方位)、横轴上某质点在该时刻的振动状态(包括位移和振动方向)这四个要素. (2)简谐波图象的应用 ①从图象上直接读出波长和振幅.

高中物理:动力学中的图像问题

高中物理:动力学中的图像问题 1.常见的图像形式 在动力学与运动学问题中,常见、常用的图像是位移图像(x -t 图像)、速度图像(v -t 图像)和力的图像(F -t 图像)等,这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律,而绝非代表物体的运动轨迹. 2.图像问题的分析方法 遇到带有物理图像的问题时,要认真分析图像,先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息,再利用牛顿运动定律及运动学公式解题. [典例2] 如图,质量为M 的长木板,静止放在粗糙的水平地面上,有一个质量为m 、可视为质点的物块,以某一水平初速度从左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中,物块和木板的v -t 图像分别如图中的折线所示,根据v -t 图像(g 取10 m/s 2),求: (1)m 与M 间动摩擦因数μ1及M 与地面间动摩擦因数μ2. (2)m 与M 的质量之比. (3)从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中,物块m 、长木板M 各自对地的位移. [解析] (1)由图可知,线段ac 为m 减速时的速度—时间图像,m 的加速度为 a 1=Δv 1Δt 1=4-104 m /s 2=-1.5 m/s 2 对m ,由牛顿第二定律可得:-μ1mg =ma 1,所以μ1=a 1-g =0.15 由图可知,线段cd 为二者一起减速运动时的速度—时间图像,其加速度为 a 3=Δv 3Δt 3=0-48 m /s 2=-0.5 m/s 2 对m 和M 组成的整体,由牛顿第二定律可得: -μ2(m +M )g =(m +M )a 3 所以μ2=a 3-g =0.05. (2)由图像可得,线段bc 为M 加速运动时的速度—时间图像,M 的加速度为a 2=Δv 2Δt 2 =4-04 m /s 2=1 m/s 2

高中物理气体性质模拟考试题大全

1.(13分)如图所示,质量为m 1=10kg 的气缸A 倒扣在水平桌面上,内有质量为m 2 =2kg 、截面积为S =50cm 2的活塞B 被支柱C 支撑。活塞下方的气体与外界大气相通,外界大气压强为p 0=1.0?105 Pa ,活塞B 上方密闭有压强p 1=1.0?105 Pa 、温度为27?C 的气柱D ,气柱长l 1=30cm ,活塞B 可在A 中无摩擦滑动。(g 取10m/s 2 ) (1)若气柱D 的温度缓慢升至57?C ,D 中气体的压强为多大? (2)若气柱D 的温度缓慢升至127?C ,D 中气体的压强又为多大? (3)在气柱D 的温度由27?C 升至127?C 的过程中,气体D 对外做了多少功? 2.(12分)如图所示,一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上,距缸底2L 处固定一个中心开孔的隔板a ,在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b ,只有当上部压强大于下部压强时,阀门才开启。C 为一质量与摩擦均不计的活塞,开始时隔板以下封闭气体压强为1.1P0(P0为大气压强);隔板以上由活塞c 封闭的气体压强为P0,活塞c 与隔板距离为L 。现对活塞c 施加一个竖直向下缓慢增大的力F ,设气体温度保持不变,已知F 增大到Fo 时,可产 生向下的压强为0.1P0,活塞与隔板厚度均可不计,求: (1)当力缓慢增大到2Fo 时,活塞c 距缸底高度是多少? (2)当力F 增大到多少时,活塞c 恰好落到隔板上? 3、竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U 型管,管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示,外界大气压强为75cmHg 。现向管中缓慢加入8cm 长的水银柱,求: (1)未加水银前,右侧被封闭气体的压强多大? (2)若水银加在左管,封闭气柱的下表面向上移动的 距离为多少? (3)若水银加在右管,封闭气柱的上表面向下移动的 距离为多少? 1、布朗运动实验中,在一杯清水中滴一滴墨汁,制成 悬浊液在显微镜下进行观察.若追踪一个小炭粒的运动,每隔30s 把观察 到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线,即布朗运动图像(如图).则以下判断正确的是: A .图中折线为小炭粒运动的轨迹 B .图中折线为液体分子的无规则运动轨迹 C .记录的是炭分子无规则运动的状况 D .从炭粒运动反映了液体分子的无规则运动 2.一定质量的理想气体在A 状态的内能一定大于B 状态的内能的图线是( ) 3.(6分)如图1实验装置,利用玻意耳定律测量形状不规则的小物体的体积。 5cm 11cm 10cm 题4图

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的图像专题练习

2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的图像专题练习 一、填空题 1.一列简谐横波在x 轴上传播,波源振动周期T =0.1s ,在某一时刻的波形如图所示,且此时a 点向下运动,则该波的波长_______m ,波速______m /s ,该波向x 轴的_______(正、负)方向传播。 2.一列简谐横波在0t =时刻的波形图如图中实线所示,3s t =时的波形图如图中虚线所示。已知该波传播的速度5m/s v =,则该波的传播方向为__________;质点a 的振动周期为__________s ;质点a 的振动方程为___________。 3.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,在t =0时刻的波形图如图所示。已知这列波在P 点出现两次波峰的最短时间为0.4s ,这列波的波速是________m/s ;再经________s 质点R 第二次到达波峰。 4.如图所示,甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P 是平衡位置为x=1m 处的质点,Q 是平衡位置为x=4m 处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则该列机械波的波速为 m/s ,在t=0.Is 时刻,质点P 对平衡位置的位移为____cm. 5.如图所示,波源在x=0处的简谐横波刚好传播到x=5 m 处的M 点,此时波源恰好在正方向最大位移处, 已知该简谐横波的波速v=4 m/s ,则该波的波长为____m;此时x=3.5 m 处的质点正在向____(选填“x 轴正”、 “x 轴负”、“y 轴正”或“y 轴负”)方向运动;从波源开始振动到波传播到M 点的时间为____s .

6.如图,位于坐标原点的某波源S 振动方程y =10sin 200πt (cm ),产生的简谐横波沿x 轴正方向传播,波速v =80 m/s .在x 轴上有M 、N 、P 三点,已知SM =SN =1 m ,NP =0.2 m .当波刚传到质点P 时,P 点的振动方向沿y 轴____(填“正”或“负”)方向,N 质点的位移为____cm .此后质点M 、N 的振动方向始终__(填“相同”或“相反”). 7.弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t =0时使其开始沿y 轴做振幅为8 cm 的简谐振动,在t =0.25 s 时,绳上形成如图所示的波形,则该波的波速为______cm/s ,t =______s 时,位于x 2=45 cm 处的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置. 8.t=0时刻从坐标原点O 处发出一列简谐波,沿x 轴正方向传播,4s 末刚好传到A 点,波形如图所示.则A 点的起振方向为______,该波的波速v=_____m/s. 9.如图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波的部分波形图。若:该波波速80m/s ,在0t =时刻刚好传播到13m x =处,则0.425s t =时,9m x =处的质点的位移为________cm ,该波刚好传到x =________m 处。 10.一列简谐横波在某介质中沿x 轴传播,在x 轴上a 、b 两点的振动图像分别为如图甲乙所示,波的传播速度为5m/s ,a 、b 间的距离小于一个波长,若波从a 传播到b ,则a 、b 间的距离为______________m ,若波从b 传播到a ,所用的时间为____________s ,若增大波源处质点的振动频率,则波从b 传播到a 所用的时间会________________(填“变大”、“变小”或“不变”). 11.如图所示,位于坐标原点的波源从t=0时刻开始沿y 轴正方向振动,产生的两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正方向和负方向传播。t=3s 时x A =-2m 的质点A 第一次经平衡位置向y 轴负方向运动;x B =6m 处

高中物理电学实验图象问题归纳

电学实验图象问题归纳 物理图象是物理知识重要的组成部分,利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。对于图象获取信息主要有这样几方面:一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面(积)。在电学实验中对图象的考查尤为突出。 一.I U 图象 此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义 例1.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V ,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干. (1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”). (2)根据图a ,在图b 中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。 (3)若某次连接时,把AB 间的导线误接在AC 之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 W 。(电压表和电流表均为理想电表) 答案:(1)增大……2分 (2)如图……3分(3)0.32W (0.30~0.34都对)…… U 图a A B C - + 图b U 图a A B C - +

二.I I -图象 此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义 例2.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V 的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池)。为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材: A .电流表G (滿偏电流10mA ,内阻10Ω) B .电流表A (0~0.6 A ~3A ,内阻未知) C .滑动变阻器R 0(0~100Ω,1A ) D .定值电阻R (阻值990Ω) E .开关与导线若干 (1)该同学根据 现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,请你按照电路图在乙图上完成实物连线. (2)丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I 1-I 2图线(I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E = V ,内阻r = Ω。 答案:图略,10.02 , 1.02 三. R U 1 1-图象 根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义 例3.某同学利用DIS ,定值电阻0R 、电阻箱1R 等实验器材测量电池a 的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R ,用电压传感器测得端电压U ,并在计算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a ,重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻,得到图2中的图线b.

新教科版物理选修3-4同步讲义:波的图像

第3节波_的_图_像 1.波的图像描述的是在波动中,一系列质点在同一时刻相对 于平衡位置的位移图像。 2.由波的图像可以直接得出各质点振动的振幅、波长,该 时刻各质点振动的位移及加速度方向。 3.知道波的传播方向,可以判断各质点在某时刻的振动(速度) 方向;知道各质点在同一时刻的振动方向,也可判断出波的传播方 向。 1.横波图像的特点 简谐波的波形为正弦曲线。 2.横波图像的物理意义 描述了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的位置。 3.画横波图像的一般步骤 (1)建立坐标系:用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。 (2)选取正方向:规定位移的方向向上为正值,向下为负值。 (3)描点:把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里。 (4)连线:用平滑曲线把坐标系中各质点的位移坐标点连接起来就是这时的横波的图像。 [跟随名师·解疑难] 1.横波图像的理解 (1)横波的图像是某一时刻介质中各个质点偏离平衡位置的位移情况。可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。 (2)简谐波的图像是正(余)弦曲线,是最简单的一种波,各个质点振动的最大位移都相等。 2.横波图像的周期性 在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动,不同时刻质点的位移不同,则不同时刻波的图像不同。质点的振动位移做周期性变化,则波的图像也做周期性变化。经过一个周期,波的图像复原一次。

3.横波传播的双向性 如果只知道波沿x 轴传播,则有可能沿x 轴正向传播,也有可能沿x 轴负向传播,具有双向性。 4.横波图像的两种画法 根据某时刻的波形图画出另一时刻波形图的方法: (1)特殊点法:取正弦波上的五个特殊点(三个平衡位置点,一个波峰点,一个波谷点),先根据波传播的方向确定它们的振动方向,再判断Δt 后各点运动到什么位置,最后连成曲 线,即为另一时刻的波形图。适用于Δt =n T 4 的情形。 (2)平移法:将原图像沿x 轴方向即波传播的方向平移。根据波速和给定的时间,利用Δx =v Δt ,求出沿波的传播方向上移动的位移,将波进行平移。 [学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) [多选]如图所示,下列说法中正确的是( ) A .此列波的振幅是0.1 m B .x =15 m 处质点的位移是0.1 m C .若A 的速度沿y 轴正方向,则B 的速度亦沿y 轴正方向 D .A 的加速度沿y 轴的负方向,而B 、C 的加速度沿y 轴的正方向 解析:选ACD 从波动图像上可以直接读出振幅、某质点的位移,判定运动方向,可知A 、C 、D 均正确。

高考物理图像法解决物理试题抓分精品训练

高考物理图像法解决物理试题抓分精品训练 一、图像法解决物理试题 1.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是 A.0~1 s内的平均速度是2 m/s B.0~2 s内的位移大小是4 m C.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反 D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小 【答案】D 【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即: ,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小 等于位移:,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。所以D正确,ABC错误。 2.我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象,如图所示.以下判断正确的是() A.6min~8min内,深潜器的加速度最大 B.4min~6min内,深潜器停在深度为60m处 C.3min~4min内,深潜器的加速度方向向上 D.6min~10min内,深潜器的加速度不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A、v-t图象的斜率表示加速度,则知0-1min内和3-4min内深潜器的加速度最大,故A错

误; B、v-t图象和横坐标围成的面积表示位移大小,0-4min内位移大小为: 1 h=?+?=,4-6min内静止不动,则4 min~6 min内,深潜器停在(120240)2m360m 2 深度为360m;故B错误. C、3-4min内,减速下降,则加速度向上,故C正确; D、8min前后,深潜器的加速度方向是不同的,加速度是变化的,故D错误; 3.某同学站在电梯底板上,如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是() A.在0-20s内,电梯向上运动,该同学处于超重状态 B.在0-5s内,电梯在加速上升,该同学处于失重状态 C.在5s-10s内,电梯处于静止状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力 D.在10s-20s内,电梯在减速上升,该同学处于失重状态 【答案】D 【解析】 图像的斜率表示加速度,故0~5s内斜率为正,加速度为正,方向向上,处于超重状态,速度为正,即电梯向上加速运动;在5~10s过程中,电梯匀速,该同学加速度为零,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力,处于正常状态;10~20s过程中,斜率为负,速度为正,即电梯向上做减速运动,加速度向下,处于失重状态,D正确. 【点睛】在速度时间图象中,直线的斜率表示加速度的大小,根据图象求出电梯的加速度,当有向上的加速度时,此时人就处于超重状态,当有向下的加速度时,此时人就处于失重状态. U(即图1 所示的电路中电流表G 4.从1907 年起,密立根就开始测量金属的遏止电压 C 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压)与入射光的频率ν,由此算出普朗克常量h ,并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程的正确 Uν-图像如图2 所性.按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验,得到了某金属的 C 示.下列说法正确的是

高中物理 波的图像 (提纲、例题、练习、解析)

波的图像 【学习目标】 1.理解波的图像的意义.知道波的图像的横、纵坐标各表示什么物理量,知道什么是简谐波.2.能在简谐波的图像中指出波长和质点的振动的振幅. 3.已知某一时刻某简谐波的图像和波的传播方向,能画出下一时刻的波的图像。并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向. 【要点梳理】 要点一、波的图像 1.图像的建立 用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,并规定横波中位移方向向某一个方向时为正值,位移方向向相反的方向时为负 值.在xOy平面上,描出各个质点平衡位置x与对应的各质点偏离平衡位置的位移y的坐标点,),用平滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图像(如图所示). (x y 2.图像的特点 (1)横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似,波形中的波峰即为图像中的位移正向的最大值,波谷即为图像中位移负向的最大值,波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰处于平衡位置. (2)波形图像是正弦或余弦曲线的波称为简谐波.简谐波是最简单的波. (3)波的图像的重复性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同. (4)波的传播方向的双向性:不指定波的传播方向时,图像中波可能向x轴正方向或z轴负方向传播. 波动图像的意义:描述在波的传播方向上的介质中的各质点在某一时刻离开平衡位置的位移.3.由波的图像可以获得的信息 知道了一列波在某时刻的波形图像,如图所示,能从这列波的图像中了解到波的传播情况主要有以下几点: (1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移. 图线上各点的纵坐标表示的是各质点在该时刻的位移.如图中的M点的位移是2 cm.

高中物理利用图像解决问题方法

专题二图像方法在物理学中的应用不论是检验理论正确与否,还是研究事物发展规律,或是探索事物的本质特征,都必须找到一种适当的方式或方法,对所研究问题的结果做出明确的回答.物理学的研究同样如此.在物理学的研究中,除去用数学表达式表达物理规律这个基本方法(解析法)外,我们还常常使用图像描述物理状态、物理过程以及物理量之间的关系,在实验中也常常将得到的数据画成图像以帮助我们去探索未知的物理现象及其规律. 用图像表示物理状态和物理规律,往往比用解析法要形象直观;对有些问题的分析和解决,图像方法比用其他数学方法要简便直接;在探索新的物理规律时,借助图像进行分析也是一种重要手段.总之,图像方法在物理学中是一种常用的研究、处理问题的方法.下面通过对具体问题的分析说明图像方法如何用在物理学中. 一、通过图像理解物理图景 中学物理中的图像一般是在二维直角坐标系中画出的,所以从图像中直接得到的是两个物理量之间的关系的信息.在图像中,一个点表示一个物理状态;从一个状态过渡到另一个状态,在图像中画出的点连成了一条曲线,这条曲线反映的是一个物理过程;从表示物理过程的曲线显示出的函数关系,我们就可以确定物理过程遵循的规律. 我们解读物理图像的一般方法是: 首先,应该分别看横、纵坐标各代表什么物理量,它们的单位是什么.这样,图线上的每个点的坐标表示的物理状态便可确定了,物理图像描述的是什么过程就明确了. 然后看图线属于那种函数曲线.如果是某个物理量与时间关系的函数曲线(如速度-时间图像、磁通量—时间图像等),便可确定该物理量随时间变化的过程所遵循的规律.如果是关于两个物理参量的函数曲线(如导体的伏—安特性曲线、气体的压强—体积图像等),则说明的是这两个参量之间相互依存的规律.整个高中教材中有很多不同类型的图像,按图形可分为以下几类:⑴直线型:如匀速直线运动位移与时间关系s-t图像,匀变速直线运动速度与时间关系v-t图像;恒定电路中标准电阻的电压与电流关系U-I 图像等⑵正弦曲线型:如振动的s-t图像;波动的y-x图像,交变电流的e-t图像等⑶其他线型:机械在额定功率下,牵引力随速度变化的图像;共振曲线A-f图线;电磁感应中的有关图像等. 通过图像分析物理规律,还要研究图线的斜率、图线包围的面积、图线和横、纵坐标交点的坐标(截距)、起点、终点、拐点、渐近线等几何要素的物理意义,从而可以对图像反映的物理状态、物理过程和物理图景有更深入的理解. 【例1】从同一地点开始,甲乙两物体同时沿同一方向作直线运动的图像如右上图所示,试问:⑴在t=3s时刻,两物体的速度各是多大?⑵在前6s内,两物体的运动情况如何? 解析图像的横坐标轴表示时间t,单位为s;纵坐标轴表示速度v,单位为m/s.这是速度—时间图像. ⑴由图像可知,在t=3s时刻甲物体的速度v甲=2m/s,乙物体的速度v乙=2m/s. ⑵在前6s内,甲物体一直做速度为的v甲=2m/s的匀速直线运动.乙物体做初速度

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