高考物理考點自測：圖象問題

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　　在歷年的高考中,圖象問題總會出現，而且占有相當的比例，在教學大綱和高考的考試說明中也有明確的要求。有的直接給出圖象，要求依據圖象分析判斷物理過程，也有的需要作出圖象才能解答。

　　1．物理圖象分類

　　整個高中教材中有很多種不同類型的圖象，按圖形可分為以下幾類

　　（1）直線型：如勻速直線運動的位移與時間圖象（s-t圖）、勻變速直線運動的速度與時間圖象（v-t圖）、恒定電路中的電壓與電流圖象（U-I圖）等。

　　（2）正弦曲線型：如振動的x-t圖、波動的y-x圖、交流電的e-t圖等。

　　（3）其他型：如共振曲線A-f圖、分子力與分子間距離的f-r圖、電源的輸出功率與外電阻的P-R圖、機械功率一定時，牽引力與速度的F-v圖等。

　　2．中學物理中重要的圖象

　　（1）運動學中的s-t圖象、v-t圖象、振動圖象、波動圖象等。

　　（2）電學中的電流圖象、電壓圖象、電場線分布圖、磁感線分布圖、等勢線分布圖等。

　　（3）實驗中的圖象：如驗證牛頓第二定律要用到a-F圖、a-1/m圖，用"伏安法"測電阻時要畫I-U圖，測電源電動勢和內電阻時要畫U-I圖，用單擺測重力加速度時要畫的T2-L圖等。

　　（4）在各類習題中出現的圖象：如力學中的F-t圖，電學中的P-R圖，電磁感應中的φ-t圖、E-t圖。

　　3．對圖象意義的理解

　　（1）首先應明確所給的圖象是什么圖象，即認清圖象中橫軸、縱軸所代表的物理量及它們間的"函數關系"，特別是對那些圖形相似、容易混淆的圖象，更要注意區分。例如振動圖象與波動圖象，運動學中的s-t圖象、v-t圖象等。

　　（2）要清楚地理解圖象中的"點"、"線"、"斜率"、"截距"、"面積"的物理意義。

　　①點：圖線上的每一個點對應研究對象的一個狀態，要特別注意"起點"、"終點"、"交點"、"拐點"，它們往往對應著一個特殊狀態。

　　②線：表示研究對象的變化過程和規律。如v-t圖象中的圖線若為傾斜直線，則表示物體做的是勻變速直線運動。

　　③斜率：表示橫、縱坐標上兩物理量的相對變化率。常有一個重要的物理量與之對應，用于求解定量計算中所對應的物理量的大小以及定性分析變化的快慢。如s-t圖線的斜率表示速度的大小，v-t圖線的斜率表示加速度的大小，U-I圖線的斜率表示電阻的大小等。其次，變化率還要注意平均變化率與瞬時變化率的區別，例如：圖中直線PQ的斜率表示速度在t0時刻的變化率，而直線OP的斜率表示速度在0-t0時間內的平均變化率。

　　④截距：表示橫、縱坐標兩物理量在"邊界"條件下的大小，由此往往能得到一個很有意義的物理量，如圖所示為測量電源電動勢和內阻的實驗圖象，其縱截距等于電源電動勢、當縱軸起點為零時，橫截距等于短路電流，圖線斜率的絕對值則等于電源內阻。

　　⑤面積：圖線與坐標軸圍成的面積常與某一表示過程的物理量相對應。如v-t圖線與縱橫軸包圍的"面積" 大小表示位移的大小。如圖所示的F-t圖象中的"面積"大小表示沖量大小，F-s圖象中的"面積"大小表功的多少。

　　4．畫圖象：一般先根據物理規律、公式定量給出所要畫的兩個物理量之間的函數關系式（如果不能得出具體函數式，則可以分析變化率的物理意義，利用物理規律得到該變化率的變化，從而定性把握圖線的特征），再根據實際物理情景確定圖線"拐點"作出圖象；在實驗數據處理時，則應該嚴格按照描點法的要求進行作圖。

　　5．用圖象：在一些復雜的物理過程中，如果用代數法相當煩瑣甚至無法討論，可采用圖象法來處理可能方便。

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