高考物理學習記憶方法大全方法40 圖象記憶法

方法40圖象記憶法目錄圖像記憶 1圖像問題做到六看三結合 2高中物理常見圖象 3一、運動學的x-t與v-t圖象 3二、機車的啟動方式 5三、電源的最大輸出功率 6四、路端電壓U與電流I的關系 6五、電磁感應中的圖象問題 7六、常見圖象斜率意義 9七、常見圖象面積意義 11八、常見典型圖象 13圖像記憶運用已經記住的東西，讓它成為有一定可以回憶出來的順序的東西，然后把要記的東西和它進行想象、聯(lián)想連接，因為想象和聯(lián)想強調了圖像，所以把要記的東西讓右腦處理了，而右腦又是記憶力非常強的腦部分，所以記憶法的效果非常明顯。物理學是以作圖和圖象可以很好地再現(xiàn)物理情景和過程，幫助我們很好理解物理原理和規(guī)律，物理相關規(guī)律的學習我們可以結合圖象加深理解和記憶。圖像是一種形象的直觀語言，它能表達物理規(guī)律、描述物理過程或表示物理量之間的關系，能使復雜的問題變得簡單明了。對于物理圖像要會看、會畫。把物理規(guī)律、過程等用圖像表示出來，能給記憶提供幫助，讓我們再現(xiàn)物理情景，清晰物理過程。例如：機車啟動的v-t圖像就容易記住機車啟動過程所經歷的運動狀態(tài)，可以知道運動過程牽引力變化情況，可以知道什么時候速度最大。圖像問題做到六看三結合圖像問題做到六看三結合：六看是，看坐標軸、線、斜率、、面積、截距、六看特殊點；三結合是，運動或力與圖象與解析式相結合。1．坐標軸弄清兩個坐標軸表示的物理量及其單位和單位長度。注意坐標原點是否從零開始；注意縱軸物理量為矢量情況時，橫軸以上表示此物理量為正，橫軸以下表示此物理量為負。2．圖線形狀注意觀察圖像形狀是直線、曲線還是折線等，從而弄清圖像所反映的兩個物理量之間的關系，明確圖像反映的物理意義。3．斜率的意義圖線某點的斜率表示一個物理量隨另一個物理量的變化率，大小等于兩個物理量增量的比值。(1)x-t圖像中兩點連線的斜率表示這段時間的平均速度，某一點切線的斜率表示這一時刻的瞬時速度。v-t圖像中兩點連線的斜率表示這段時間內的平均加速度，某一點切線的斜率表示這一時刻的加速度。(2)W-l圖像的斜率表示外力的大小。(3)φ-x圖像的斜率表示電場強度的大小。(4)Φ-t圖像的斜率表示單匝線圈產生的電動勢大小。4．面積的意義圖線與橫軸所圍的面積常代表一個物理量，這個物理量往往表示縱、橫坐標所表示的物理量的乘積的物理意義。(1)v-t圖像與t軸所圍面積表示這段時間內質點的位移。(2)a-t圖像與t軸所圍面積表示這段時間內質點速度的變化。(3)F-x圖像與x軸所圍面積表示這段位移內力F所做的功。(4)E-x圖像與x軸所圍面積表示這段位移兩端的電勢差。(5)i-t圖像與t軸所圍面積表示這段時間內移動的電荷量。5．截距圖像的橫縱截距的含義要明確，比如測電源電動勢和內電阻實驗中，U-I曲線的縱截距代表電源電動勢。6．交點、拐點的意義(1)圖線與坐標軸的交點坐標的含義與圖像有關，如x-t圖線與x軸交點縱坐標表示開始計時的位置，而v-t圖線與v軸交點的縱坐標表示質點的初速度。(2)拐點表示圖像的斜率大小或方向發(fā)生突變。(3)同一坐標系中不同圖像的交點表示具有相同的物理量，如x-t圖線交點表示此刻相遇(在同一位置)，v-t圖線的交點表示此刻物體速度相同。高中物理常見圖象高中教材中圖象是高考一個重點考察的內容，常見的圖象和圖象歸類如下：一、運動學的x-t與v-t圖象1）x－t圖象(1)物理意義：反映了物體做直線運動的位移隨時間變化的規(guī)律.(2)斜率意義①圖線上某點切線的斜率的大小表示物體速度的大小.②切線斜率的正負表示物體速度的方向.2）v－t圖象(1)物理意義：反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律.(2)斜率意義①圖線上某點切線的斜率的大小表示物體加速度的大小.②圖線上某點切線的斜率的正負表示物體加速度的方向.(3)面積意義①圖線與時間軸圍成的面積表示相應時間內的位移大小.②此面積在時間軸的上方，表示這段時間內的位移方向為正方向；若此面積在時間軸的下方，表示這段時間內的位移方向為負方向.3）對兩種圖象的理解(1)x－t圖象、v－t圖象都不是物體運動的軌跡，圖象中各點的坐標值x、v與t一一對應.(2)x－t圖象、v－t圖象的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關系決定.(3)無論是x－t圖象還是v－t圖象，所描述的運動都是直線運動.例1如圖1所示為甲、乙兩質點做直線運動的速度－時間圖象，則下列說法中正確的是()圖1A.在0～t3圖1B.甲質點在0～t1時間內的加速度與乙質點在t2～t3時間內的加速度相同C.甲質點在0～t1時間內的平均速度小于乙質點在0～t2時間內的平均速度D.在t3時刻，甲、乙兩質點都回到了出發(fā)點答案A解析因在0～t3時間內甲、乙兩質點的速度圖線與t軸所圍“面積”相等，說明位移相等，則甲、乙兩質點的平均速度相等，故A項正確.在0～t1時間內，甲的圖線斜率為正值，加速度為正方向；在t2～t3時間內，乙的圖線斜率為負值，加速度為負方向，兩個加速度不相同，故B項錯誤.甲質點在0～t1時間內的平均速度等于eq\f(0＋v0,2)＝eq\f(v0,2)；乙質點在0～t2時間內的平均速度等于eq\f(0＋v0,2)＝eq\f(v0,2)，故C項錯誤.由圖可知甲、乙兩質點的速度均為正值.則兩質點均做單向直線運動，不可能回到出發(fā)點，故D項錯誤.例2甲、乙兩車在同一條直道上行駛，它們運動的位移x隨時間t變化的關系如圖2所示.已知乙車做勻變速直線運動，其圖線與t軸相切于10s處.則下列說法正確的是()圖2A.圖2B.乙車的初位置在x0＝60m處C.乙車的加速度大小為1.6m/s2D.5s時兩車相遇，此時甲車速度較大答案C解析由圖可知甲車做勻速直線運動，速度v甲＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(20,5)m/s＝4m/s.故A錯；由圖可知乙車做勻減速直線運動，可看做是反方向的勻加速直線運動，則有x＝eq\f(1,2)at2，由圖可知，當其反向運動5s時，位移為20m.則有20＝eq\f(1,2)a·52，得加速度大小a＝1.6m/s2.因其共運動了10s，可得x0＝eq\f(1,2)×1.6×102m＝80m.C對，B錯.t＝5s時，兩車相遇，但甲車速度v甲＝4m/s小于乙車速度v乙＝8m/s，D錯.二、機車的啟動方式啟動方式恒定功率啟動恒定加速度啟動P－t圖和v－t圖(1)無論哪種啟動過程，機車的最大速度都等于其勻速運動時的速度，即vm＝eq\f(P,Fmin)＝eq\f(P,F阻)(式中Fmin為最小牽引力，其值等于阻力F阻)．(2)機車以恒定加速度啟動的運動過程中，勻加速過程結束時，功率最大，但速度不是最大，v＝eq\f(P,F)<vm＝eq\f(P,F阻).例在檢測某種汽車性能的實驗中，質量為3×103kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為40m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻該汽車的牽引力F與對應速度v，并描繪出如圖所示的F－eq\f(1,v)圖象(圖線ABC為汽車由靜止到達到最大速度的全過程，AB、BO均為直線)．假設該汽車行駛中所受的阻力恒定，根據圖線ABC：(1)求該汽車的額定功率；(2)該汽車由靜止開始運動，經過35s達到最大速度40m/s，求其在BC段的位移．①最大速度在圖象中對應的力；②AB、BO均為直線．答案(1)8×104W(2)75m解析(1)由圖線分析可知：圖線AB表示牽引力F不變即F＝8000N，阻力Ff不變，汽車由靜止開始做勻加速直線運動；圖線BC的斜率表示汽車的功率P不變，達到額定功率后，汽車所受牽引力逐漸減小，汽車做加速度減小的變加速直線運動，直至達到最大速度40m/s，此后汽車做勻速直線運動．由圖可知：當最大速度vmax＝40m/s時，牽引力為Fmin＝2000N由平衡條件Ff＝Fmin可得Ff＝2000N由公式P＝Fminvmax得額定功率P＝8×104W.(2)勻加速運動的末速度vB＝eq\f(P,F)，代入數(shù)據解得vB＝10m/s汽車由A到B做勻加速運動的加速度為a＝eq\f(F－Ff,m)＝2m/s2設汽車由A到B所用時間為t1，由B到C所用時間為t2，位移為x，則t1＝eq\f(vB,a)＝5s，t2＝35s－5s＝30sB點之后，對汽車由動能定理可得Pt2－Ffx＝eq\f(1,2)mvC2－eq\f(1,2)mvB2，代入數(shù)據可得x＝75m.三、電源的最大輸出功率(1)任意電路：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內．圖1(2)純電阻電路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,R＋r2)＝eq\f(E2,\f(R－r2,R)＋4r).圖1(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關系①當R＝r時，電源的輸出功率最大為Pm＝eq\f(E2,4r).②當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越?。郛擱<r時，隨著R的增大輸出功率越來越大．④當P出<Pm時，每個輸出功率對應兩個外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出與R的關系如圖1所示．例2如圖所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止狀態(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷，其余用電器均不會損壞，則下列說法正確的是()A．電流表、電壓表的讀數(shù)均變小B．電源內阻消耗的功率變大C．液滴將向上運動D．電源的輸出功率變大答案C解析當L的燈絲突然燒斷時電路中總電阻增大，則總電流減小，電源的內電壓和R1電壓減小，由閉合電路的歐姆定律可知，路端電壓增大，故電容器C的電壓增大，板間場強增大，帶電液滴所受的電場力增大，則該液滴將向上運動，C正確．由于C兩端的電壓增大，R2、R3中的電流增大，則電流表、電壓表的讀數(shù)均變大，A錯誤．因干路電流減小，則電源內阻消耗的功率變小，B錯誤．由于電源的內外電阻的關系未知，不能判斷電源的輸出功率如何變化，D錯誤．選C.四、路端電壓U與電流I的關系(1)關系式：U＝E－Ir.(2)U－I圖象如圖2所示．圖2①當電路斷路即I＝0圖2②當外電路短路即U＝0時，橫坐標的截距為短路電流．③圖線的斜率的絕對值為電源的內阻．例(多選)在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U－I圖線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知()A．電源的電動勢為3V，內阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的輸出功率為4WD．電源的效率為50%答案ABC解析由圖線Ⅰ可知，電源的電動勢為3V，內阻為r＝eq\f(E,I短)＝0.5Ω；由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝eq\f(E,r＋R)＝2A，路端電壓U＝IR＝2V(可由題圖讀出)，電源的輸出功率為P＝UI＝4W，電源的效率為η＝eq\f(UI,EI)×100%≈66.7%，故選項A、B、C正確，D錯誤．五、電磁感應中的圖象問題1．題型簡述借助圖象考查電磁感應的規(guī)律，一直是高考的熱點，此類題目一般分為兩類：(1)由給定的電磁感應過程選出正確的圖象；(2)由給定的圖象分析電磁感應過程，定性或定量求解相應的物理量或推斷出其他圖象．常見的圖象有B－t圖、E－t圖、i－t圖、v－t圖及F－t圖等．2．解題關鍵弄清初始條件、正負方向的對應變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達式、進出磁場的轉折點等是解決此類問題的關鍵．3．解決圖象問題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖、I－t圖等；(2)分析電磁感應的具體過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向的對應關系；(4)結合法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運動定律等知識寫出相應的函數(shù)關系式；(5)根據函數(shù)關系式，進行數(shù)學分析，如分析斜率的變化、截距等；(6)畫圖象或判斷圖象．4．求解電磁感應圖象類選擇題的兩種常用方法(1)排除法：定性地分析電磁感應過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負，以排除錯誤的選項．(2)函數(shù)法：根據題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關系，然后由函數(shù)關系對圖象進行分析和判斷．例1(多選)(2016·四川理綜·7)如圖1所示，電阻不計、間距為L的光滑平行金屬導軌水平放置于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R.質量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動，外力F與金屬棒速度v的關系是F＝F0＋kv(F0、k是常量)，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應電流為i，受到的安培力大小為F安，電阻R兩端的電壓為UR，感應電流的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有()圖1答案BC解析設金屬棒在某一時刻速度為v，由題意可知，感應電動勢E＝BLv，回路電流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(BL,R＋r)v，即I∝v；安培力F安＝BIL＝eq\f(B2L2,R＋r)v，方向水平向左，即F安∝v；R兩端電壓UR＝IR＝eq\f(BLR,R＋r)v，即UR∝v；感應電流功率P＝EI＝eq\f(B2L2,R＋r)v2，即P∝v2.分析金屬棒運動情況，由牛頓運動第二定律可得F0＋kv－eq\f(B2L2,R＋r)v＝ma，即F0＋(k－eq\f(B2L2,R＋r))v＝ma.因為金屬棒從靜止開始運動，所以F0>0.(1)若k＝eq\f(B2L2,R＋r)，金屬棒水平向右做勻加速直線運動．所以在此情況下沒有選項符合；(2)若k>eq\f(B2L2,R＋r)，F(xiàn)合隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒在做加速度增大的加速運動，根據四個物理量與速度的關系可知B選項符合；(3)若k<eq\f(B2L2,R＋r)，F(xiàn)合隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運動，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運動，根據四個物理量與速度關系可知C選項符合．綜上所述，選項B、C符合題意．電磁感應中圖象問題的分析技巧對于圖象選擇問題常用排除法：先看方向再看大小及特殊點．對于圖象的描繪：先定性或定量表示出所研究問題的函數(shù)關系，注意橫、縱坐標表達的物理量及各物理量的單位，畫出對應物理圖象(常有分段法、數(shù)學法)．對圖象的理解：看清橫、縱坐標表示的量，理解圖象的物理意義。例2(多選)[2017·全國卷Ⅱ]兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應強度方向與紙面垂直．邊長為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導線框abcd位于紙面內，cd邊與磁場邊界平行，如圖(a)所示．已知導線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t＝0時刻進入磁場．線框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應電流的方向為順時針時，感應電動勢取正)．下列說法正確的是()A．磁感應強度的大小為0.5TB．導線框運動速度的大小為0.5m/sC．磁感應強度的方向垂直于紙面向外D．在t＝0.4s至t＝0.6s這段時間內，導線框所受的安培力大小為0.1NBC[解析]導線框運動的速度v＝eq\f(L,t1)＝eq\f(0.1,0.2)m/s＝0.5m/s，根據E＝BLv＝0.01V可知，B＝0.2T，A錯誤，B正確；根據楞次定律可知，磁感應強度的方向垂直于紙面向外，C正確；在t＝0.4s至t＝0.6s這段時間內，導線框中的感應電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(0.01,0.005)A＝2A，安培力大小為F＝BIL＝0.04N，D錯誤．六、常見圖象斜率意義圖象類型圖象斜率的物理意義X－t直線運動的位移－時間圖象（即X－t圖象）某時刻斜率大小表示該時刻物體即時速度的大小，正負反映物體運動方向的正負。V－t直線運動的速度－時間圖象（即V－t圖象）某時刻斜率大小表示該時刻物體即時加速度的大小，正負表示加速度的方向。F－q電場中某點檢驗電荷所受的電場力和檢驗電荷電量的函數(shù)關系圖象（即F－q圖象）斜率表示該點處電場強度的大小。E-x電場中，電場強度與位置關系圖象斜率代表電動勢U-I(1)閉合電路的路端電壓－電流圖象（即U-I圖象）切線的斜率大小表示電源內阻阻值大小。(2)需注意的是：某電阻的電壓－電流圖象的橫縱坐標乘積表示的是電功率，而切線的斜率表示的并非該電流和電壓下的電阻阻值大小，電壓和電流比值才真正反映電阻阻值大小，但切線斜率大小變化情況能直觀反映出電阻阻值大小的變化情況。B-t穿過某一線圈的磁感應強度－時間圖象（即B-t圖象）切線的斜率為，當將該值乘以線圈面積S和匝數(shù)N后，才得到感應電動勢大小，而斜率的正負轉變反映了感應電動勢方向的轉變。Φ-t線圈所圍面積的磁通量－時間圖象（即圖象）切線的斜率大小表示每匝線圈產生的感應電動勢大小，乘以線圈匝數(shù)后表示線圈總電動勢大小，而斜率的正負轉變也反映了感應電動勢方向（或感應電流方向）的轉變。q-t(1)振蕩電路通過導線橫截面的電量－時間圖象（即q-t圖象）切線的斜率表示某時刻通過導線橫截面的電流強度大小，而斜率正負值的轉變則反映了電流方向的轉變。(2)

q-t現(xiàn)不列為高考考查內容Ek-v光電效應中的光電子最大初動能－入射光頻率圖象（即Ek-v圖象）切線斜率表示的是普朗克常量h。例[2017·天津卷]在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化．設線圈總電阻為2Ω，則()A．t＝0時，線圈平面平行于磁感線B．t＝1s時，線圈中的電流改變方向C．t＝1.5s時，線圈中的感應電動勢最大D．一個周期內，線圈產生的熱量為8π2JAD[解析]由圖可知，t＝0時，磁通量為0，線圈平面平行于磁感線，A正確；t＝1s時，由法拉第電磁感應定律和圖線的斜率可知，線圈中的電流方向不變，B錯誤；t＝1.5s時磁通量的變化率為0，感應電動勢為0，C錯誤；交變電流的電動勢最大值Em＝nΦmω，所以電流的有效值I＝eq\f(Em,\r(2)R)，根據焦耳定律Q＝I2RT，聯(lián)立解得Q＝8π2J，D正確．七、常見圖象面積意義圖象類型圖象上下方與橫軸所圍面積的物理意義V－t直線運動的速度－時間圖象（即V－t圖象）所圍面積表示一段時間內物體運動位移的大小，其中時間軸上方所圍面積表示位移X1＞0（位移方向朝規(guī)定的正方向），而下方圍面積則表示位移X2＜0（位移方向朝規(guī)定的負方向），該段時間內物體運動的總位移X=X1+X2。a－t直線運動的加速度－時間圖象（即a－t圖象）所圍面積表示一段時間內物體速度的變化量的大小，其中時間軸上方所圍面積表示速度變化量＞0，下方所圍面積表示速度變化量＜0，該段時間內速度變化量=+。F－t力－時間圖象（即F－t圖象）所圍面積表示一段時間內力F產生的沖量I，其中時間軸上方所圍面積表示I1＞0，下方所圍面積表示I2＜0，這段時間內力F產生的總沖量I=I1+I2。若F為合外力，則I表示合沖量或動量變化量。F－S力－位移圖象（即F－s或F－x圖象）所圍面積表示力F在一段位移內做功的大小。若S（或x）軸上方所圍面積表示正（負）功，則下方所圍面積表示負（正）功P－t某力的功率－時間圖象（即P－t圖象）所圍面積表示一段時間內該力所做功的大小。P－V一定質量的理想氣體的壓強－體積圖象（即P－V圖象）所圍面積表示體積變化過程中該氣體壓力做功的大小。若氣體膨脹，則氣體壓力對外界做正功；若氣體被壓縮，氣體壓力對外界做負功（或外界對氣體做正功）。E-x電場與位置關系圖像中，面積代表的是兩點的電勢差Q－U電容器的電量－電壓圖象（即Q－U圖象）所圍面積表示電容器儲存電能的變化量的大小，而0～U間所圍面積則表示板間電壓為U的電容器儲存電能的大小。i－t電流－時間圖象（即i－t圖象）所圍面積表示一段時間內通過導體橫截面的電量q的大小。若時間軸上方面積表示正向穿過某橫截面的電量大小，則下方面積表示反向穿過同一橫截面的電量大小。感應電動勢－時間圖象（即圖象）所圍面積表示一段時間內穿過N匝線圈的等效總磁通量變化量的大?。ㄆ渲?，而為穿過N匝線圈的磁通量變化量的大?。＠?2016·河南省鄭州市高三質量預測)甲、乙兩球質量分別為m1、m2，從同一地點(足夠高)同時由靜止釋放。兩球下落過程所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比，與球的質量無關，即f＝kv(k為正的常量)。兩球的v－t圖象如圖所示。落地前，經時間t0兩球的速度都已達到各自的穩(wěn)定值v1、v2。則下列判斷正確的是()A．釋放瞬間甲球加速度較大B.eq\f(m1,m2)＝eq\f(v2,v1)C．甲球質量大于乙球質量D．t0時間內兩球下落的高度相等解析：選C釋放瞬間，兩球受到的阻力均為0，因此加速度相同，選項A錯誤；運動到最后達到勻速