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识图、读图、用图 北京顺义区杨镇第一中学 范福瑛 图象是表达物理规律、研究物理问题的重要方法之一，运动图象能形象、直观地反映物体运动情况，还可以提高解题能力与技巧。用图象解物理问题时要掌握图象的物理意义，注意数形结合，明确图象的几何意义与物理量的对应关系。本章主要的运动图象是：位移—时间图象和速度—时间图象。 识图 全面认识图象的物理意义，是读图和用图解决问题的基础。 一、位移—时间图象 1.表示物体的位移随时间变化的规律，不是物体运动的轨迹。图象上的点表示某时刻物体的位置，对应一个状态；线段表示某段时间内物体的位移，对应一个运动过程。 2．图象的斜率反映物体运动的快慢，即速度（大小、方向）。图象是倾斜直线表示物体做匀速运动；图象是曲线表示物体做变速运动；图象是水平线表示物体静止。 3．图象在纵轴的截距表示出发时刻的位置，图象与横轴交叉表示物体从参考点的一侧运动到另一侧。 4．两图象交点表示两个物体在该时刻相遇。 二、速度—时间图象 1．描述运动物体的速度随时间的变化规律，图象上的点表示某时刻物体的速度；线段表示某段时间内物体速度的变化。 2．图象与时间轴围成图形的面积在数值上等于对应时间内物体的位移（大小、方向），在时间轴上方的图形表示正位移，在时间轴下方的图形表示负位移。 3．斜率表示速度的变化率，即加速度（大小、方向）。 4．在纵轴的截距表示开始计时的速度，图象与横轴交叉表示速度改变方向。 5．两图象的交点表示此时刻两物体的速度相等。 读图：从物理图象中获取信息是学习物理的基本能力之一，结合图象物理意义，解读运动图象，可以找出其运动规律及一些物理量。 案例1.一空间探测器从某一星球表面竖直升空。假设发动机推动力为恒力，探测器升空过程中后发动机因故障突然关闭，其速度随时间的变化情况如图1所示，由图象可知道探测器运动的情况：0-9s，探测器向上匀加速运动，加速度为  ， 9s时向上达到最大速度64m/s；9-25s，探测器匀减速上升，加速度大小为4m/s2，25s到最高点；上升的最大高度为800m；25-45s，探测器从最高点匀加速下落，加速度大小为4m/s2（即为星球表面的加速度），45s时回到星球表面，此时速度大小为80m/s。 读图时首先看清坐标轴表示的物理量，对相同形状的图象，若坐标轴代表的物理量不同，所表示物体运动规律截然不同。其次建立清晰的物理情景，将图象与实际运动联系起来，切忌纸上谈兵。 案例2.如图2所示为A、B、C三个物体从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动的s-t图象，分析在0-t0时间内它们运动性质及其平均速度关系。根据位移—时间图象可以看出：0-t0时间内，B物体做匀速直线运动；C物体做加速直线运动；A物体先减速，然后再返向加速。结合的运动情景，还可判断A运动在最前面，B在中间，C在最后面。最终三个物体在t0时刻相遇，它们的平均速度相等。  用图 运用图象灵活解决问题，直观、简捷，可有事半功倍效果，也是对学生能力更高层次的要求。 案例3.如图3所示为一物体做直线运动的速度图象，初速度为v0末速度为vt，物体在t1时间内的平均速度为  ，则A．  B． C． D．无法确定  根据图象可知，该物体做变加速运动，在t1时间内的位移s等于图象与坐标轴围成的图形面积，连接图象的两端点，如图4中虚线，由几何关系可看出，位移s大于  （图中梯形面积）， ，可得，故A选项正确。案例4.一个物体做变加速直线运动,依次经过A、B、C 三点, B为AC的中点,物体在AB段的加速度恒为a1,在BC段的加速度恒为a2,已知A、B、C 三点的速度vA、vB、vC,有vA< vC,且vB=( vA+vC)∕2.则加速度a1和a2的大小为 A．a1 <a2 B．a1 =a2 C．a1 >a2 D．条件不足无法确定   根据题意做速度—时间图象，如图4，BD是梯形OAMF的中位线，即满足  ，梯形OABD与DBCE面积相等，即AB、BC两段位移相等。比较AB、BC段图象的斜率，可知a1 <a2，故选项A正确。用图象解答问题，正确画出符合题意的图象是解答问题的关键，同学们在平时做题时，应有意识培养这种能力。 (责任编辑：admin) |