人教热点10 图像法 -2023年高考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）（解析版）.docx

热点10 图像法
图像在中学物理中有着广泛应用：（1）能形象地表述物理规律；（2）能直观地描述物理过程；（3）鲜明地表示物理量之间的相互关系及变化趋势。它要求考生能做到三会：（1）会识图：认识图像，理解图像的物理意义；（2）会做图：依据物理现象、物理过程、物理规律作出图像，且能对图像变形或转换；（3）会用图：能用图像分析实验，用图像描述复杂的物理过程，用图像法来解决物理问题。
例题1. 如图所示，由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框，以恒定速度通过有理想边界的匀强磁场，线框的边长小于有界磁场的宽度。开始计时时线框的ab边恰与磁场的左边界重合，在运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且ab边保持与磁场边界平行，则图中能定性的描述线框中c、d两点间的电势差Ucd 随时间变化情况的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由题意可得，线框向右匀速穿越磁场区域的过程可以大致分为三个阶段，在进入过程时，ab是电源，假设电动势为E，每一边的电阻为r，则外电阻R1=3r，根据欧姆定律可知，c、d两点间的电势差为
第二阶段是线框整体在磁场中运动，此时，ab与cd都是电源，并且是完全相同的电源，此时
第三阶段是线框离开过程，此时cd是电源，此时有
故选B。
例题2.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S，下列表示灯泡D的电流i随时间变化的图像中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，电压UAB逐渐减小，故i逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，当开关闭合时，线圈所在支路的电流小于流过灯泡D的电流，故当开关断开瞬间，线圈产生的感应电流也小于原来流过灯泡D的电流。
故选D。
一、物理图像及其考查方法
1、物理图象及其意义
　　物理图象是分别以不同的物理量为坐标，按照其对应关系在坐标系中描点、连线而得到的曲线。因此物理图象反映了两个或几个物理量间的函数关系，是数与形相结合的产物，是具体与抽象相结合的体现，它能够直观、形象、简洁的展现两个物理量之间的关系，清晰的表达物理过程，正确地反映实验规律，利用图象分析物理问题有着广泛的应用。
2、物理图象的考察——从物理图象中挖掘信息
物理图象中蕴含着丰富的信息，有效地挖掘信息是利用图象解题的关键环节之一。考察物理图象应从如下几个方面入手即做到六看，则信息一览无余。
　（1）看坐标：首先弄清楚图象反映了哪两个物理量之间的关系，并且要弄清坐标的单位。
　（2）看变化：根据图象的走向明确一个物理量随着另一个物理量变化的方式和趋向。
　　具体地说：
　　①两个物理量之间的函数关系是增函数还是减函数，增减的区间是什么
　　②对于不单调变化的关系要找出最大值和最小值出现的状态
　　③适当的进行曲线的伸延明确物理量的变化趋势和收尾状态
　（3）看斜率：就是要根据斜率的数学定义和我们已有的物理概念的定义去明确斜率的物理意义——即自觉的赋予斜率一个物理意义。
要点诠释：看对边比邻边是什么（或者根据直线方程与物理公式比较来看，是什么）：例如凡是位移时间图象（不论直线、曲线）的斜率是，由速度的定义知，比较不难得到，位移时间图象在某一点的斜率等于这一时刻物体的瞬时速度即；再如速度时间图象的斜率是加速度；电磁感应中线圈面积不变、磁感应强度均匀变化，产生的感应电动势为，其斜率就是，感应电流就是一个定值，在图像上就是水平直线等等。
（4）看截距：就是分析物理图象与横轴和纵轴交点坐标的物理意义。
　　只要令纵坐标等于零就可以知道横截距的物理意义；令横坐标等于零可知道纵截距的意义。例如在闭合电路中路端电压随电流的变化图象中：
　　纵截距：令电流等于零时，相当于外电路断路状态，此时路端电压等于电源的电动势E，即纵截距代表电源的电动势；
　　横截距：令路端电压等于零，即令外电阻等于零，相当于外电路
短路时的电流，称为短路电流，也就是说横截距表示短路电流。
斜率是： 物理意义是内阻。
要点诠释：在验证牛顿第二定律的实验中：

第二个图：加速度为零时，横截距（力）为0.1牛，意思是所加砝码重力小于0.1牛，小车没有加速度，只有当所加砝码重力大于等于0.1牛时才开始就做匀加速运动，显然直线没有过原点的原