方法是沟通思想、知识和能力的桥梁,物理方法是物理思想的具体表现。学好中学物理,除需掌握有关物理内容的基本知识、基本概念外,还必须掌握一定的解题方法和技巧。

图像法

1.认识图像法

相信大家对图像不陌生,在物理中,图像不仅能够使抽象的概念变得形象直观,描述物理量之间的变化关系,有时还能准确的表达出我们很难用语言描述清楚的内容。

学习物理中用好图像法有助于降低学习难度,提高学习效率,有时还能够帮助我们避免复杂多变的运算过程。

那到底什么是图像法呢?利用图像这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种现象的过程和规律,这种方法称为图像法。高中物理中经常遇到的图像有:布局图、结构图、示意图、运行图、电路图、状态图、光路图等等。

学习物理过程中熟悉多种物理图像,遇到图像类题目时,解读图像的真实意图,弄清横纵坐标的物理含义,明确图像的起始点、斜率、极值点、面积。

2.用图像法解答物理问题

【题目1】:

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(1)

常考图像类题目1

【分析】:

本题中,最终要求画出物体整个过程运动的v-t图像,需要分析出物体速度随时间的变化的情况。水平面是光滑的,物体不受地面对它的摩擦力的作用,物体在整个运动过程中只受重力、支持力、水平外力,其中重力与支持力是一对平衡力,物体受到的合外力等于外力。通过对物体的受力分析,可以算出加速度,从而可以进一步算出物体的速度。

【解题过程】

取物体刚开始运动时的方向为正方向,设物体第5秒末的速度为v1,前5秒内的加速度为a1;第10秒末的速度为v2,前10秒内的加速度为a2,。

a1=2 m/s2,

v1=a1·t1=10 m/s,

a2=-6 m/s2,

v2=v1 a2·t2=-20 m/s

因此,ABCD四个选项中可以选出D是正确的。

【题目2】

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(2)

高考真题

【分析】:

根据题意,结合图像可以判断,0-t1是司机反应时间,汽车做匀速直线运动;t1-t2是刹车系统启动时间,由于刹车产生的摩擦力逐渐均匀变大,加速度大小逐渐变大;t2时刻起汽车做匀减速直线运动,最终停止。

题目中有一点要注意,t2时刻起,第四秒内的位移为1m,汽车有没有停止无法判断。所以,汽车有可能t2时刻起之后的第四秒内停下来,也有可能第4s内还没停下来,需要注意这一点。

【解答过程】

(1)0-t1匀速直线运动;t1-t2速度逐渐减少,v-t图像的斜率反映的是加速度,因为加速度大小在逐渐变大,因此图像的斜率与逐渐变大;t2-t3匀减速直线运动,加速度恒定,直线斜率固定。画出汽车整个过程的v-t图像如下图所示:

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(3)

第一小问答案

(2)由题意可知,第(t2 1)s内运动的位移为24m,(t2 4)s内运动的位移为1m。

假设(t2 4)s内汽车还没停止,t2时刻汽车的速度为v2,(t2 4)时刻汽车的速度为v4,(t2 1)s内运动的位移为s1,(t2 4)s内运动的位移为s4,匀减速直线运动的加速度大小为a,△t=1s。由运动的相关规律可得:

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(4)

联立①②③式,代入已知数据解得:

v4=-17/6 m/s ④

这说明在(t2 4)s内汽车已经停下来了,因此①③式不成立。

由于汽车在(t2 4)s内已停止,由运动学的公式可得:

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(5)

联立②⑤⑥,代入已知数据解得

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(6)

(3)假设汽车刹车系统达到稳定状态后受到的阻力位f,有牛顿运动定律可得:

f=ma ⑨

在t1-t2期间,阻力对汽车的冲量的大小:

I=1/2 f(t2-t1) ⑩

由动量定律可得:

I=mv2-mv1 (11)

由动能定律,t1-t2时间内,汽车克服阻力做的功为:

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(7)

联立⑦⑨⑩(11)(12)式,代入已知数据解得:

高中物理压轴思路图解(高中物理常用的解题方法讲解)(8)

图像法不仅仅是一种学习的辅助工具,更是一种提高解题效率与质量的方法。平时多做练习多思考,做物理题目,方法很重要哦!

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