专题十三图象专题学习教案

会计学1专题专题(zhunt)十三图象专题十三图象专题(zhunt)第一页，共82页。第1页/共82页第二页，共82页。 运用图象描述物理关系的特点，突出运用图象描述物理关系的特点，突出(t ch)体现在运用数学体现在运用数学的的“形形”，载着物理的，载着物理的“质质”，它既能直观、形象、概括地反映，它既能直观、形象、概括地反映某两个相关的物理量之间的关系，又能将一些用抽象数学解析式某两个相关的物理量之间的关系，又能将一些用抽象数学解析式或文字无法表述或表述不清的物理现象、过程、状态和规律包含或文字无法表述或表述不清的物理现象、过程、状态和规律包含其中；其中；第2页/共82页第三页，共82页。它既是丰富的物理信息它既是丰富的物理信息(隐含着的与横、纵坐标量关联的物隐含着的与横、纵坐标量关联的物理关系理关系)的载体，又是形象思维的载体，又是形象思维(xn xin s wi)和抽象思和抽象思维的纽带；它既是广泛应用于实验中用于分析数据的重要维的纽带；它既是广泛应用于实验中用于分析数据的重要方法，也是进行理论研究和规律探索的常用手段方法，也是进行理论研究和规律探索的常用手段.总之，物总之，物理图象含有明确的物理意义，体现具体的物理内容，描述理图象含有明确的物理意义，体现具体的物理内容，描述清晰的物理过程清晰的物理过程.第3页/共82页第四页，共82页。一、中学物理一、中学物理(wl)中常见的物理中常见的物理(wl)图象图象1.运动学中的运动学中的xt图象、图象、vt图、振动中的图、振动中的xt图象以及图象以及 波动中的波动中的yx图象等图象等.2.电学中的电场线分布图、磁感线分布图、等势面分布电学中的电场线分布图、磁感线分布图、等势面分布 图、交流电图象、电磁振荡图、交流电图象、电磁振荡it图象等图象等.第4页/共82页第五页，共82页。3.实验中的图象：如验证牛顿第二定律时要用到aF图 象、 图象；用“伏安(f n)法”测电阻时要画IU图 象；测电源电动势和内电阻时要画UI图象；用单摆测 重力加速度时要画T2l图象等.4.在各类习题中出现的图象：如力学中的Ft图象、电磁 振荡中的qt图象、电学中的PR图象、电磁感应中的 t图象、Et图象等.第5页/共82页第六页，共82页。二、图象的应用二、图象的应用1.首先应明确所给的图象是什么图象，即认清图象中首先应明确所给的图象是什么图象，即认清图象中 横、纵轴所代表的物理量及它们的横、纵轴所代表的物理量及它们的“函数关系函数关系”，特别特别 是对那些图形相似、容易混淆的图象更要注意区分是对那些图形相似、容易混淆的图象更要注意区分. 例如振动图象与波动图象，运动学中的例如振动图象与波动图象，运动学中的xt图象和图象和v t图象、电磁振荡中的图象、电磁振荡中的it图象和图象和qt图象等图象等.2. 要注意理解图象中的要注意理解图象中的“点点”、“线线”、“斜率斜率”、“截距截距”、 “面积面积”的物理意义的物理意义(yy).其中：其中：第6页/共82页第七页，共82页。(1)点：图线上的每一个点对应研究对象的一个状态，特别注点：图线上的每一个点对应研究对象的一个状态，特别注意意“起点起点”、“终点终点”、“拐点拐点”、“交点交点”，它们，它们(t men)往往对应往往对应一个特殊状态一个特殊状态.如速度图象中的拐点表示速度由增加如速度图象中的拐点表示速度由增加(减小减小)变变为减小为减小(增加增加)，即加速度方向发生变化，而与时间轴的交点代，即加速度方向发生变化，而与时间轴的交点代表速度方向发生变化表速度方向发生变化.(2)线：表示研究对象的变化过程和规律线：表示研究对象的变化过程和规律.如如vt图象中图线若图象中图线若为倾斜直线，则表示物体做的是匀变速直线运动为倾斜直线，则表示物体做的是匀变速直线运动.第7页/共82页第八页，共82页。(3)斜率：表示横、纵坐标上两物理量的比值斜率：表示横、纵坐标上两物理量的比值.常有一个重常有一个重要的物理量与之对应要的物理量与之对应(duyng)，用于求解定量计算中对应，用于求解定量计算中对应(duyng)物理量的大小和定性分析变化的快慢问题物理量的大小和定性分析变化的快慢问题.如如xt图象的斜率表示速度大小，图象的斜率表示速度大小，vt图象的斜率表示加速度大图象的斜率表示加速度大小，小，UI图象的斜率表示电阻大小等图象的斜率表示电阻大小等.第8页/共82页第九页，共82页。(4)面积面积(min j)：图线与坐标轴围成的面积：图线与坐标轴围成的面积(min j)常与某一表示过常与某一表示过程量的物理量相对应程量的物理量相对应.vt图线与横轴包围的图线与横轴包围的“面积面积(min j)”大小表大小表示位移大小，示位移大小，t轴上方的轴上方的“面积面积(min j)”表示正位移，表示正位移，t轴下方的轴下方的“面面积积(min j)”表示负位移表示负位移.如图如图131(1)所示，所示，Ft图象中的图象中的“面积面积(min j)”表示冲量的大小表示冲量的大小.如图如图131(2)所示，所示，Fx图象中的图象中的“面积面积(min j)”大小表示功的大小大小表示功的大小.第9页/共82页第十页，共82页。第10页/共82页第十一页，共82页。(5)截距：表示横、纵坐标两物理量在截距：表示横、纵坐标两物理量在“边界边界”条件下的物条件下的物理量的大小理量的大小.由此往往能得到一个很有意义的物理量由此往往能得到一个很有意义的物理量.如如图图131(3)所示为测电源所示为测电源(dinyun)电动势和内阻的实电动势和内阻的实验图线，其纵截距即等于电源验图线，其纵截距即等于电源(dinyun)电动势，横截电动势，横截距为短路时的电流，图线的斜率距为短路时的电流，图线的斜率(绝对值绝对值)即等于电源即等于电源(dinyun)内阻内阻.第11页/共82页第十二页，共82页。三、物理图象问题的三种常见高考三、物理图象问题的三种常见高考(o ko)题型题型 题型一题型一 以图象作为物理信息的载体，隐含解题条件，这以图象作为物理信息的载体，隐含解题条件，这些条件可以从图象的点、斜率、截距及拐点中找出，这些条件可以从图象的点、斜率、截距及拐点中找出，这就要求我们既能从图象中获取有关物理量的信息就要求我们既能从图象中获取有关物理量的信息(数值数值或关系或关系)，又能由图象展现物理情境，找准各段图线对，又能由图象展现物理情境，找准各段图线对应的物理过程应的物理过程.第12页/共82页第十三页，共82页。 (2009安徽高考安徽高考)大爆炸理论认为，我们的宇宙大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于起源于137亿年前的一次大爆炸亿年前的一次大爆炸.除开始瞬间外，在演化至今的除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的.上世纪末，对上世纪末，对1A型型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀.面对这个出人意料的面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀开始加速膨胀.如果真是这样如果真是这样(zhyng)，则标志宇宙大小的宇，则标志宇宙大小的宇宙半径宙半径R和宇宙年龄和宇宙年龄t的关系，大致是下面哪个图象的关系，大致是下面哪个图象 ()第13页/共82页第十四页，共82页。第14页/共82页第十五页，共82页。解析解析题目提供的信息是宇宙先匀速膨胀，后加速膨胀，题目提供的信息是宇宙先匀速膨胀，后加速膨胀，反映到反映到Rt图象上就是图象的斜率先图象上就是图象的斜率先(shuixin)是不变的，是不变的，后来斜率逐渐变大，所以应该选后来斜率逐渐变大，所以应该选C项项.答案答案C第15页/共82页第十六页，共82页。 题型二题型二 以图象作为一种解题以图象作为一种解题(ji t)手段：有些定性分析题和物理手段：有些定性分析题和物理过程复杂的题，用数学计算法十分繁杂，有的甚至难以求解，过程复杂的题，用数学计算法十分繁杂，有的甚至难以求解，用图象法却能得到理想的解答，图象解法不仅思路清晰，而且用图象法却能得到理想的解答，图象解法不仅思路清晰，而且过程简洁明了过程简洁明了.第16页/共82页第十七页，共82页。 (2009江苏高考江苏高考)如图如图133所示，两质量所示，两质量相等的物块相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，通过一轻质弹簧连接，B足够长、放足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑置在水平面上，所有接触面均光滑.弹簧开始时处于弹簧开始时处于(chy)原长，运动过程中始终处在弹性限度内原长，运动过程中始终处在弹性限度内.在物在物块块A上施加一个水平恒力，上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有 ()第17页/共82页第十八页，共82页。A.当当A、B加速度相等时，系统的机械能最大加速度相等时，系统的机械能最大B.当当A、B加速度相等时，加速度相等时，A、B的速度差最大的速度差最大C.当当A、B速度相等时，速度相等时，A的速度达到最大的速度达到最大D.当当A、B速度相等时，弹簧的弹性速度相等时，弹簧的弹性(tnxng)势能最大势能最大第18页/共82页第十九页，共82页。解析解析A、B从静止开始运动到第一次速度相等过程中，从静止开始运动到第一次速度相等过程中，A做加速做加速度减小的加速运动，度减小的加速运动，B做加速度增大的加速运动，当二者加速度相做加速度增大的加速运动，当二者加速度相等时速度差最大等时速度差最大.当二者速度增加当二者速度增加(zngji)到相等时距离差达到最大到相等时距离差达到最大.全过程中力全过程中力F一直做正功，所以最后时刻系统的机械能最大一直做正功，所以最后时刻系统的机械能最大.由以上由以上分析可知答案为分析可知答案为B、C、D.答案答案BCD第19页/共82页第二十页，共82页。 题型三题型三 以图象表示物理过程或最终以图象表示物理过程或最终(zu zhn)的计算结果：的计算结果：物理过程或结论可以用文字表述，也可用数学式表述，物理过程或结论可以用文字表述，也可用数学式表述，还可以用物理图象描述，有些题就要求我们进行转换，还可以用物理图象描述，有些题就要求我们进行转换，将前两种表述转换成直观的图象描述将前两种表述转换成直观的图象描述.第20页/共82页第二十一页，共82页。 (2009福建高考福建高考)如图如图134甲所示，在水平地面上固甲所示，在水平地面上固定一倾角为定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于的光滑绝缘斜面，斜面处于(chy)电场强度大小为电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于一端固定在斜面底端，整根弹簧处于(chy)自然状态自然状态.一质量为一质量为m、带电量为带电量为q(q0)的滑块从距离弹簧上端为的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g.第21页/共82页第二十二页，共82页。第22页/共82页第二十三页，共82页。 (1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1； (2)若滑块在沿斜面若滑块在沿斜面(ximin)向下运动的整个过程中最大速度向下运动的整个过程中最大速度大小为大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的的过程中弹簧的弹力所做的功弹力所做的功W；第23页/共82页第二十四页，共82页。 (3)从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面块在沿斜面(ximin)向下运动的整个过程中速度与时间关系向下运动的整个过程中速度与时间关系vt图象图象.图中横坐标轴上的图中横坐标轴上的t1、t2及及t3分别表示滑块第一次分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在为滑块在t1时刻的速度大小，时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量是题中所指的物理量.(本小题不要求写出计算过程本小题不要求写出计算过程)第24页/共82页第二十五页，共82页。第25页/共82页第二十六页，共82页。第26页/共82页第二十七页，共82页。第27页/共82页第二十八页，共82页。第28页/共82页第二十九页，共82页。第29页/共82页第三十页，共82页。1.一个一个(y )物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其其 中一个中一个(y )力的大小逐渐增大到某一个力的大小逐渐增大到某一个(y )数值后，接数值后，接着又逐渐着又逐渐 恢复到原来的大小恢复到原来的大小(此力的方向始终不变此力的方向始终不变)，在这个过程中，在这个过程中 其余各力均不变其余各力均不变.那么，能正确描述该过程中物体速度变那么，能正确描述该过程中物体速度变 化情况的化情况的vt图线是图图线是图136中的中的 ()第30页/共82页第三十一页，共82页。第31页/共82页第三十二页，共82页。解析：将物体受到的力分为两部分，即其中解析：将物体受到的力分为两部分，即其中(qzhng)一个变力一个变力F1和其他所有的力的合力和其他所有的力的合力F2，其他所有力大小和方向均不变，则，其他所有力大小和方向均不变，则F2不变，由于不变，由于F1先增大后减小直到还原为原来的大小，物体的合力先增大后减小直到还原为原来的大小，物体的合力始终指向始终指向F1的方向，物体做加速度先增大后减小的加速运动，的方向，物体做加速度先增大后减小的加速运动，vt图象的斜率的变化直接描述加速度的大小变化，故图象的斜率的变化直接描述加速度的大小变化，故D正确正确.答案：答案：D第32页/共82页第三十三页，共82页。2.一重物一重物(zhn w)从某高处由静止开始向下运动，经过时从某高处由静止开始向下运动，经过时间间t0落至地面落至地面.已知在重物已知在重物(zhn w)运动过程中重物运动过程中重物(zhn w)所受的空气阻力恒定所受的空气阻力恒定.则图则图137所示的关所示的关于重物于重物(zhn w)的机械能随时间的变化图象可能正的机械能随时间的变化图象可能正确的是确的是()第33页/共82页第三十四页，共82页。第34页/共82页第三十五页，共82页。解析：重物在竖直解析：重物在竖直(sh zh)下落过程中，受到重力与空气阻下落过程中，受到重力与空气阻力的合力，即力的合力，即Fmgf，所以重物做匀加速直线运动，设加，所以重物做匀加速直线运动，设加速度为速度为a，则在，则在t时刻重物下落的高度为时刻重物下落的高度为h at2，所以在，所以在t时时刻的机械能为刻的机械能为EE0 aft2，即，即C正确正确.答案：答案：C第35页/共82页第三十六页，共82页。3.(2009安徽高考安徽高考)如图如图138甲所示，一个电阻为甲所示，一个电阻为R、面、面 积为积为S的矩形导线框的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁，水平放置在匀强磁场中，磁 场的磁感应强度为场的磁感应强度为B，方向与，方向与ad边垂直并与线框平面成边垂直并与线框平面成 45角，角，O、O分别是分别是ab边和边和cd边的中点边的中点.现将线框右现将线框右 半边半边ObcO绕绕OO逆时针旋转逆时针旋转90到图乙所示位置到图乙所示位置. 在这一过程中，导线中通过在这一过程中，导线中通过(tnggu)的电荷量是的电荷量是 ( )第36页/共82页第三十七页，共82页。第37页/共82页第三十八页，共82页。第38页/共82页第三十九页，共82页。4.小灯泡通电后其电流小灯泡通电后其电流I随所加电压随所加电压(diny)U变化的图线如变化的图线如图图13 9所示，所示，P为图线上一点，为图线上一点，PN为图线在该点的切线，为图线在该点的切线，PQ 为为U轴的垂线，轴的垂线，PM为为I轴的垂线，则下列说法中正确的轴的垂线，则下列说法中正确的 是是 ()第39页/共82页第四十页，共82页。A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B.对应对应P点，小灯泡的电阻为点，小灯泡的电阻为RU1/I1C.对应对应P点，小灯泡的电阻为点，小灯泡的电阻为RU1/(I2I1)D.对应对应P点，小灯泡的功率数值点，小灯泡的功率数值(shz)上为图中上为图中PQOM所所围的围的 “面积面积”第40页/共82页第四十一页，共82页。解析：根据电阻的定义解析：根据电阻的定义(dngy)RU/I知知A、B选项正确，此处选项正确，此处不能选不能选C，只有当电阻为定值电阻时，只有当电阻为定值电阻时，答案答案(d n)：ABD第41页/共82页第四十二页，共82页。5.两个物体两个物体A、B的质量分别为的质量分别为m1和和m2，并排静止在水平地，并排静止在水平地 面上，用同向水平拉力面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于物体分别作用于物体A和和B上，上， 分别作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后分别作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后 停下来停下来.两物体运动的两物体运动的vt图象分别如图图象分别如图1310中图线中图线 a、b所示所示.已知拉力已知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动分别撤去后，物体做减速运动 过程的过程的vt图线彼此平行图线彼此平行(相关数据已在图中标出相关数据已在图中标出).由图由图 中信息中信息(xnx)可以得出可以得出 ()第42页/共82页第四十三页，共82页。A.若若F1F2，则，则m1小于小于m2B.若若m1m2，则力，则力F1对物对物 体体A所做的功较多所做的功较多C.若若m1m2，则力，则力F1对物体对物体 A的冲量较大的冲量较大(jio d)D.若若m1m2，则力，则力F1的最大的最大 瞬时功率一定是力瞬时功率一定是力F2的最大瞬的最大瞬 时功率的时功率的2倍倍第43页/共82页第四十四页，共82页。解析：从撤去拉力后的图象平行可知物体与地面的动摩擦因数相解析：从撤去拉力后的图象平行可知物体与地面的动摩擦因数相同，拉力作用时根据牛顿第二定律同，拉力作用时根据牛顿第二定律F1m1gm1a1，F2m2gm2a2，由图可知，由图可知a1a2，当，当F1F2时，时，m1m2，A对；当对；当m1m2时，由动量定理时，由动量定理(dn lin dn l)，对整个运动过程中拉力的，对整个运动过程中拉力的冲量等于摩擦力的冲量，由于摩擦力相同，冲量等于摩擦力的冲量，由于摩擦力相同，tatb，故，故F1力的冲量力的冲量较小，较小，C错；错；第44页/共82页第四十五页，共82页。由动能定理，整个运动由动能定理，整个运动(yndng)过程中拉力的功等于摩擦力过程中拉力的功等于摩擦力的功，由图象围成的面积可知两物体的位移的功，由图象围成的面积可知两物体的位移xaxb5 m，故拉力的功相同，故拉力的功相同，B错；当错；当m1m2时，由图可得物体的加速时，由图可得物体的加速度度aA m/s2，aB m/s2，g1 m/s2，解得，解得F1 F28 5，故拉力的最大功率，故拉力的最大功率P1 P22.5F1 2F22 1，D对对.答案答案(d n)：AD 第45页/共82页第四十六页，共82页。6.如图如图1311所示，一个所示，一个“”型导型导 轨垂直于磁场放置且轨垂直于磁场放置且 固定在磁感应强度为固定在磁感应强度为B的匀强磁场的匀强磁场 中，导体棒中，导体棒a和导轨用粗细均匀的和导轨用粗细均匀的 相同材料制成，两者接触良好相同材料制成，两者接触良好.在外力在外力 作用下，导体棒作用下，导体棒a以恒定速度以恒定速度v向右运动向右运动(yndng)，以导，以导体棒在体棒在 图图1311所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量 随时间变化的图象正确的是图案随时间变化的图象正确的是图案1312 中的中的( )第46页/共82页第四十七页，共82页。第47页/共82页第四十八页，共82页。第48页/共82页第四十九页，共82页。第49页/共82页第五十页，共82页。7.如图如图1313所示，质量为所示，质量为M的物块的物块P放在水平桌面放在水平桌面 上，装有沙的小桶上，装有沙的小桶Q总质量为总质量为m，Q通过细线和滑轮通过细线和滑轮 牵引物块牵引物块P，若逐渐增大小桶中沙的质量，设物块与，若逐渐增大小桶中沙的质量，设物块与 桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦(hu dn m c)力，则力，则13 14所示表示细线中的张力所示表示细线中的张力FT与沙桶重力与沙桶重力mg的比值的比值FT/mg的图线中，最接近真实情况的是的图线中，最接近真实情况的是 ()第50页/共82页第五十一页，共82页。第51页/共82页第五十二页，共82页。第52页/共82页第五十三页，共82页。 8.如图如图1315所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块，其中物块等的物块，其中物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态，物连接一个轻弹簧并处于静止状态，物块块B以水平初速度向着物块以水平初速度向着物块A运动物块运动物块B与弹簧作用过程与弹簧作用过程中，两物块始终中，两物块始终 保持保持(boch)在同一条直线上运动，图在同一条直线上运动，图 1316分别描绘了此过程分别描绘了此过程A、B 两物体的速度两物体的速度v、动能、动能Ek及所受弹力及所受弹力F随时间随时间t的变化规的变化规律能正确表示其关系的一组图象是律能正确表示其关系的一组图象是 () AB C D第53页/共82页第五十四页，共82页。第54页/共82页第五十五页，共82页。解析：从物块解析：从物块B接触弹簧开始，物块接触弹簧开始，物块A、B的加速度先增大，当的加速度先增大，当A、B速度相等时，速度相等时，A、B的加速度开始减小，可知图象均的加速度开始减小，可知图象均错，排除错，排除B、D两项；当两项；当A、B速度和动能相等时，弹簧的压缩速度和动能相等时，弹簧的压缩量最大，动能之和最小且小于开始时量最大，动能之和最小且小于开始时B的动能，由机械能守恒的动能，由机械能守恒(shu hn)可知弹性势能最大，错对，则可知弹性势能最大，错对，则C项错，项错，A对对答案答案(d n)：A第55页/共82页第五十六页，共82页。9矩形导线矩形导线(doxin)框框abcd固定在匀强磁场中，磁固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线感线的方向与导线(doxin)框所在平面垂框所在平面垂直规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应直规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度强度B随时间变化的规律如图随时间变化的规律如图1317甲所甲所示若规定顺时针方向为感应电流示若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，的正方向，图乙中的图乙中的it图中正确的是图中正确的是 ()第56页/共82页第五十七页，共82页。第57页/共82页第五十八页，共82页。解析：第解析：第1秒内，垂直纸面向秒内，垂直纸面向(min xin)里的磁场均匀增加，里的磁场均匀增加，故感应电流产生的磁场方向与其相反，即感应电流方向为逆故感应电流产生的磁场方向与其相反，即感应电流方向为逆时针，与规定的正方向相反，故为负值，时针，与规定的正方向相反，故为负值，A项和项和C项均错；第项均错；第2秒内磁场方向向里且均匀减小，故感应电流产生的磁场方向秒内磁场方向向里且均匀减小，故感应电流产生的磁场方向向里，第向里，第3秒内磁场方向垂直纸面向秒内磁场方向垂直纸面向(min xin)外且均匀增外且均匀增加，故感应电流产生的磁场方向向里，感应电流方向为顺时加，故感应电流产生的磁场方向向里，感应电流方向为顺时针，与规定的正方向相同，故为正值，所以针，与规定的正方向相同，故为正值，所以D项正确，项正确，B项错项错误误答案：答案：D第58页/共82页第五十九页，共82页。10如图如图1319甲所示，质量为甲所示，质量为m1 kg的物体置于倾角为的物体置于倾角为37固定斜面上固定斜面上(斜面足够长斜面足够长)，对物体施加平行于，对物体施加平行于 斜面向上斜面向上(xingshng)的恒力的恒力F，作用时间，作用时间t11 s时撤去时撤去拉力，物体拉力，物体 运动的部分运动的部分vt图象如图乙所示，取图象如图乙所示，取g10 m/s2，试求：，试求：第59页/共82页第六十页，共82页。(1)在在0到到1 s内，拉力内，拉力F的平均功率；的平均功率；(2)t4 s时物体时物体(wt)的速度的速度v.第60页/共82页第六十一页，共82页。解析：解析：(1)设力设力F作用时物体作用时物体(wt)的加速度为的加速度为a1，对物体，对物体(wt)进进行受力分析，由牛顿第二定律可知行受力分析，由牛顿第二定律可知Fmgsinmgcosma1撤去力后，由牛顿第二定律有撤去力后，由牛顿第二定律有mgsinmgcosma2根据图象可知：根据图象可知：a120 m/s2，a210 m/s2，t11 s时物体时物体(wt)的速度的速度v1a1t1拉力拉力F的平均功率为的平均功率为PFv1/2，解得，解得P300 W第61页/共82页第六十二页，共82页。(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为设撤去力后物体运动到最高点时间为t2，v1a2t2，解得，解得t22 s则物体沿着斜面下滑的时间为则物体沿着斜面下滑的时间为t3tt1t21 s，设下滑加速度为设下滑加速度为a3，由牛顿第二定律，由牛顿第二定律(dngl)mgsinmgcosma3，a32 m/s2，t4 s时速度时速度va3t32 m/s，方向沿斜面向下，方向沿斜面向下答案：答案：(1)300 W(2)2 m/s沿斜面向下沿斜面向下第62页/共82页第六十三页，共82页。11在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R1 m，匀，匀 强磁场垂直于轨道面向里，一质量为强磁场垂直于轨道面向里，一质量为m1103 kg、带电、带电(di din)量为量为q3102C的小球，可在内的小球，可在内壁滑壁滑 动，开始时，在最低点处给小球一个初速度动，开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使，使 小球在竖直面内逆时针做圆周运动，图小球在竖直面内逆时针做圆周运动，图1320甲是甲是 小球在竖直面内做圆周运动的速率小球在竖直面内做圆周运动的速率v随时间变化的随时间变化的 情况，图乙是小球所受轨道的弹力情况，图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的随时间变化的 情况，结合图象所给数据，求：情况，结合图象所给数据，求：第63页/共82页第六十四页，共82页。(1)磁感应强度磁感应强度(qingd)的大小；的大小；(2)小球初速度的大小小球初速度的大小第64页/共82页第六十五页，共82页。解析：解析：(1)从题中甲图可知，小球第二次过最高点时，速度从题中甲图可知，小球第二次过最高点时，速度大小为大小为5 m/s，而由乙图可知，此时轨道与球间弹力，而由乙图可知，此时轨道与球间弹力(tnl)为为零，则零，则mgqvBmv2/R，代入数据，得，代入数据，得B0.1 T.(2)从乙图可知，小球第一次过最低点时，轨道与球面之间从乙图可知，小球第一次过最低点时，轨道与球面之间的弹力的弹力(tnl)为为F5.0102N，根据牛顿第二定律，根据牛顿第二定律，Fmgqv0Bmv/R代入数据，得代入数据，得v08 m/s.答案：答案：(1)0.1 T(2)8 m/s第65页/共82页第六十六页，共82页。12如图如图1321所示，电源所示，电源(E，r)由由n个电动势个电动势0均为均为1.5 V、内阻均为内阻均为r0的电池串联组成的电池串联组成(En0，r nr0)，合上开关，合上开关S，变阻器的滑动头，变阻器的滑动头C从从A端滑至端滑至B端的端的(dund)过程中，电过程中，电路中的一些物理量的变化由图甲、乙、丙三个图给出，路中的一些物理量的变化由图甲、乙、丙三个图给出，电表、导线对电路的影响不计求：电表、导线对电路的影响不计求：第66页/共82页第六十七页，共82页。第67页/共82页第六十八页，共82页。(1)组成电源的串联电池的个数组成电源的串联电池的个数n；(2)变阻器的总阻值；变阻器的总阻值；(3)甲、乙、丙三个图上的甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d各点的坐标各点的坐标(甲图为输甲图为输出功率与路端电压关系出功率与路端电压关系(gun x)曲线，乙图为路端电压与总电曲线，乙图为路端电压与总电流关系流关系(gun x)曲线；丙图为电源的效率与外电路电阻关系曲线；丙图为电源的效率与外电路电阻关系(gun x)曲线这里的效率指电源的输出功率与总功率的比曲线这里的效率指电源的输出功率与总功率的比值值)第68页/共82页第六十九页，共82页。第69页/共82页第七十页，共82页。第70页/共82页第七十一页，共82页。13(2008通州调研通州调研)如图如图1322甲所示，一边长为甲所示，一边长为L，质量为，质量为 m，电阻为，电阻为R的金属丝方框竖直放置在磁场中，磁场方向的金属丝方框竖直放置在磁场中，磁场方向 垂直方框平面，磁感应强度的大小随垂直方框平面，磁感应强度的大小随y的变化规律为的变化规律为B B0ky，k为恒定正常数，同一为恒定正常数，同一(tngy)水平面上磁感应强度水平面上磁感应强度相相 同现将方框以初速度同现将方框以初速度v0从从O点水平抛出，重力加速度点水平抛出，重力加速度为为g. 第71页/共82页第七十二页，共82页。(1)通过通过(tnggu)计算确定方框最终运动的状态；计算确定方框最终运动的状态；(2)若方框下落过程中产生的电动势若方框下落过程中产生的电动势E与下落高度与下落高度y的关系如的关系如图乙所示，求方框下落图乙所示，求方框下落H高度时产生的内能高度时产生的内能第72页/共82页第七十三页，共82页。解析：解析：(1)因为线框中各条边的电流相等，根据对称性因为线框中各条边的电流相等，根据对称性可知线框在水平方向所受合力为可知线框在水平方向所受合力为0，水平方向做匀速运，水平方向做匀速运动动(yndng)设线框运动设线框运动(yndng)t s，下落高度为，下落高度为h，竖直方向速度，竖直方向速度为为vy，切割产生的电动势，切割产生的电动势第73页/共82页第七十四页，共82页。第74页/共82页第七十五页，共82页。第75页/共82页第七十六页，共82页。14(2009南通调研南通调研)如图如图1323甲所示，在竖直向下的甲所示，在竖直向下的 B5 T的有界匀强磁场中，有一个边长为的有界匀强磁场中，有一个边长为0.4 m的正的正 方形闭合金属线框放在光滑水平方形闭合金属线框放在光滑水平(shupng)地面上，地面上，线框的线框的ab 边与磁场右边界边与磁场右边界MN平行且相距平行且相距0.09 m，线框电阻为，线框电阻为 10 ，质量为，质量为0.20 kg，t0时，线框静止现对线时，线框静止现对线 框加一向右的水平框加一向右的水平(shupng)拉力拉力F，使线框以，使线框以a2.0 m/s2的加的加 速度做匀加速直线运动，试通过分析和计算，在图速度做匀加速直线运动，试通过分析和计算，在图 1324乙上画出乙上画出Ft图线图线第76页/共82页第七十七页，共82页。第77页/共82页第七十八页，共82页。解析：根据题意线框运动分为三个阶段：解析：根据题意线框运动分为三个阶段：(1)线框由静止经线框由静止经t1.由初位置到由初位置到ab边刚出磁场边刚出磁场d at0.09 2.0tt10.3 s此过程此过程(guchng)无电磁感应现象，故水平拉力无电磁感应现象，故水平拉力F1ma0.202.0 N0.4 N.第78页/共82页第七十九页，共82页。第79页/共82页第八十页，共82页。第80页/共82页第八十一页，共82页。第81页/共82页第八十二页，共82页。