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张前军物理教学随笔

教学活泼,擅于反思,偶有论文发表,欢迎有志于搞好物理学习和教学的朋友加入交流。

 
 
 

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图像数据题处理方法汇总  

2011-04-06 19:16:07|  分类: 教学思想 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       写在前面:图像信息题以其直观形式反映出物理量间的存在的规律,一般而言,在图像题中我们要关注这样几个方面:坐标及其格值、是否过原点、坐标正负的含义、斜率、面积、截距等方面。其中坐标及其格值、是否过原点、坐标正负的含义属于较直观层面的物理知识,只要在做题是认真审题就可以解决的。而图像的斜率、面积、截距有的则于属于较高层次的物理规律转变或数据处理的技巧性问题,有较高的难度,相对而言出现的概率较高。其这要处理办法如下

一、直线(线性)型图像

1、斜率表示明确的物理含义的线性图像有

不难常见:x-t图像中斜率△x/△t表示速度v;v-t图像中斜率△v/△t表示加速度a;电阻的U-I图像中与原点连线的斜率△U/△I表示电阻值R;电源的U-I图像中斜率绝对值|△U/△I|=|△U内/△I|表示电源内阻r;φ-t图像中斜率△φ/△t表示感应电动势E。

较难不常见:ψ-x图像中斜率绝对值|△ψ/△x|(=U/d)表示电场强度的大小E(E方向由电势降低方向决定)、Ek-x图像中斜率△Ek/△x表示合外力F合(可由动能定理得)。

2、面积表示明确的物理含义的线性图像有:

v-t图象中面积表示位移x;I-t图象中面积表示电量q;F-x图象中面积表示力F的做功W。

特别注意:利用面积本意是体现微积分思想,但对线性关系图像中的面积也可用平均值代入简便计算。

3、截距表示明确的物理含义的线性图像有:

电源的U-I图像中纵截距表示电源电动势E。

4、一般直线型图像

按物理规律列方程,按y=kx+b形式化简写出两物理量y、x间的关系式,找出与图像对应的斜率和截距再方向斜率方程和截距方程,即可解出相关物理量。

二、曲线(非线性)型图像

1、利用切线斜率类

比较常的是用切线的斜率,一般在图像中都给中曲线在某点的切线坐标进行定量计算斜率;要么就是根据图像的弯曲程度,定性判断斜率大小,如:在电自感电流I-t切线的斜率绝对值表自感电动势E自(=L△I/△t,该公式在课本中已经不作要求,但在这种类型图像变化快慢用到这一点来判断)。

2、利用面积类

一般常会给出坐标格,通常按四舍五入方法计算坐标格的面积来进行近似定量计算,如:I-t图像中面积表示电量q(比如在选修3-1中电容器的电容最后内容“用传感器观察电容器的充电和放电”中电容器放电的I-t图像) ;也可能给出一些对称性的曲线,根据面积有相对大小来进行定性比较,如:E-x图象中绝对值面积表示电势差大小U(=△ψ)(电势高低由电场E的方向(在图中E值的正负表示方向)确定)。

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