高三专题复习 捕捉图象信息,体会成功快乐
曹杨中学 徐周民
教学目标
知识与技能:
学会识别物理图象及图象与纵、横坐标所对应的关系。
学会从物理图象上的点、斜率、截距、面积等捕捉物理信息。
通过对数学函数关系对应的图线与物理函数间的对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积等所对应的物理意义。
通过数学函数与物理公式的比较,提高学生利用数学知识解决物理问题的能力
过程与方法:
通过捕捉物理信息的过程,感受数学函数图象与物理图线结合解题的解题方法
感受物理情景、物理过程分析与函数关系的建立过程。
情感、态度、价值观:
体验观察、分析物理图象问题的乐趣,享受成功喜悦。
感悟理论与实际结合科学精神和科学态度。
教学重点:数学函数关系与物理图象的联系
教学难点:通过分析、对比,找出物理图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义等。
例1.将质量分别为m1、m2的两个物体放在同一水平桌面上做力跟加速度关系实验,物体与桌面的摩擦系数分别为μ1、μ2。若用不同的力F分别拉m1、m2两个物体在水平桌面上做匀加速直线运动。现将两组实验测得的结果画在同一个a—F坐标中,得到两条如图所示的a与F关系图线(1)和(2),则 ( )
A. m1<m2 μ1<μ2 B. m1>m2 μ1<μ2
C. m1<m2 μ1>μ2 D. m1>m2 μ1>μ2
练习1、如右图所示,某同学做了如下的力学实验,一个质量为m的物体A在水平面上运动,A受到向右的拉力F作用。设水平向右为加速度a的正方向,如图(a)所示,测得A 的加速度a与拉力F之间的关系如图(b )所示。由图像可知,A 的质量m= ,A与水平面的动摩擦因数μ= 。
例2.某物块以一定的初速度从坡底沿斜坡向上滑行,能沿坡滑行的最大距离为S,实验测得S与斜坡倾角θ的关系如图2所示,求物块的初速度V0及物块与斜坡间的动摩擦因数 μ。(g=10m/s2)
练习2。为了提高我国滑雪选手在冬奥会上的夺金实力,科研人员建立滑雪模型模拟沿斜坡迎风下滑模拟实验,右图是根据实验数据绘制的滑雪模型在滑行过程中的速度随时间变化图线。图中倾斜直线是t=0时图象的切线,已知滑雪模型总质量为 m=4kg,斜坡倾角α=370,下滑时风的阻力f与滑行速度v成正比,即f=kv.,求空气阻力系数k及滑雪板与斜坡间的动摩擦系数μ
例3.某小组同学做“探究一定质量气体温度不变时气体的压强与体积的关系”实验。实验研究密封在注射器中的气体,利用压强传感器采集气体压强数据传入计算机,并同时将从注射器刻度上读出的与压强对应的体积数据输入计算机,将实验的很多组数据经计算机处理后,得到气体的V—1/P关系图线。
第一次实验得到的图线a不过原点,如图3所示。该组同学检查实验装置和步骤后,没有找到错误原因,于是又重新密闭气体进行了第二次和第三次实验,结果分别得到图线b和图线C,(实验过程中,实验室内温度一直保持没变)
(1) 根据图线a和b分析,第一次实验和第二次实验得到的图线不同,其可能的原因是__________________________________________________
(2) 图线c出现了一小段曲线,产生这一结果的可能原因是_____________________________
(3.) 根据图线a、b、c。试分析造成三次实验图线都不过坐标原点且交于纵坐标上同一点的可能原因是_________________________________________________________________.
例4.如图a所示电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中,三只电压表的示数U1、U2、U3随电流I的变化如图b中U—I图象中的三条直线所示。
若不考虑电表对电路的影响,A图线表示电压表_______示数随电流表示数I的变化情况。B图线表示电压表_______示数随电流表示数I的变化情况。C图线表示电压表_______示数随电流表示数I的变化情况。
当变阻器的滑动片从右向左滑的过程中,U1/I、U2/I、U3/I分别怎么变化?ΔU1/ΔI、ΔU2/ΔI、ΔU3/ΔI分别怎么变化?
该电源电动势ε=____________,内电阻r=___________,定值电阻R0=_____________。
若要滑动变阻器消耗的电功率最大,其阻值应调到多少?若要定值电阻R0消耗的电功率最大,滑动变阻器阻值应调到多少?
练习4。如图(a)电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的示数随电流的变化情况如图(b)U-I图像中的AC、BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响。该电源的电动势和内电阻分别为________________ 、________________ 。变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率为________________。
例题5长木板B放在光滑水平面上,小物体A以水平初速度v0滑上B的上表面,它们的速度随时间变化的情况如图所示,则A与B的质量之比为______________;A克服摩擦力做的功与摩擦力对B做的功之比为______________。若小物体A质量为m,则该过程中产生的热量为________________。
例题6 已知某电源(图A)的外电阻变化过程中的U-I图象如(图B)所示,你能求出与此题有关的那些物理量?若从图线上任一点B和坐标原点O连线,对此题加一些拓展又能求的那些相关的物理量?
练习6.伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动,首次发现了匀加速运动规律.伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则,他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程,并测出物块通过相应路程的时间,然后用图线表示整个运动过程,如图所示.图中OA表示测得的时 间,矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程,则图中OD的长度表示 .P为DE的中点,连接OP且延长交AE的延长线于B,则AB的长度表示 .
小结:解决物理图象题的方法可分三步
观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线
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