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图示在物理解题中的 应用探索上海市格致中学庄起黎

物理图示包括：示意图、等效图、关联图、变化图、虚拟图和图象等等。它是物理学科中的一种形象、直观、生动、灵活的思维语言，应用的范围广，效果好，效率高。它也是物理题解中不可缺少的工具。努力争取用熟、用好、用活、用巧物理图示，不仅能提高思维的逻辑性、广阔性、敏捷性和深刻性，而且在培养思维的创造性方面有着其独特的功能。物理图示包括：示意图、等效图、关联图、变化图、虚拟图和图象等等。它是物理学科中的一种形象、直观、生动、灵活的思维语言，应用的范围广，效果好，效率高。它也是物理题解中不可缺少的工具。努力争取用熟、用好、用活、用巧物理图示，不仅能提高思维的逻辑性、广阔性、敏捷性和深刻性，而且在培养思维的创造性方面有着其独特的功能。

在日落以后，我们常能看到在高空中明亮的人造卫星，今有一个在地球赤道平面上作圆周飞行的人造卫星，在日落 2 h 后人们恰能在正上方看到它，试求它绕地球运行的周期。（已知地球半径R=6400km）

太阳光线 h R θ R 答：6300秒

图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC= -3V，试求UD的值。 A D B C

A D E B C 答：UD=9V

启示之一： 化抽象为形象，变模糊为清晰，开拓思路明方向

如图，轻杆的一端紧固一光滑球体，杆的另一端O为固定转动轴，而球又搁置于光滑斜面上。若杆与墙面夹角为β，斜面倾角为α，开始时 β〈 α ，且β + α〈 π/2 。那么当球体离开斜面之前，为使斜面能在光滑地面上保持缓慢移动，作用于斜面的水平外力F的大小以及轻杆受力大小T的变化情况应是： A、F逐渐增大，T逐渐减少 B、F逐渐减少，T逐渐增大 C、F逐渐增大，T先减后增 D、F不变，T先减后增 F β α O

N Nx Ny N T F = - Nx G 答：C

一个灯泡A与一个电阻R的伏安特性曲线如图所示，将它们串联后接在恒定电压U=8V的电路中，则灯泡的电功率为多少？一个灯泡A与一个电阻R的伏安特性曲线如图所示，将它们串联后接在恒定电压U=8V的电路中，则灯泡的电功率为多少？答:灯的工做点是3.2V,0.48A。功率P=1.54W。

电池甲和电池乙的电动势分别为E1、E2，且E1>E2,内阻分别为r1、r2，若用这两个电池单独向某一个电阻R供电时，这个电阻所消耗的功率相同；若用这两个电池单独向另一个电阻值比R大的电阻供电时，电功率分别为P1、P2，则电池甲和电池乙的电动势分别为E1、E2，且E1>E2,内阻分别为r1、r2，若用这两个电池单独向某一个电阻R供电时，这个电阻所消耗的功率相同；若用这两个电池单独向另一个电阻值比R大的电阻供电时，电功率分别为P1、P2，则 A、电池的内阻r1>r2 B、电池的内阻r1<r2 C、电功率P1>P2 D、电功率P1<P2 U 0 I

U 答：A、C R’ E1 E2 R 0 I1 I2 I

启示之二： 等效代换，直观类比，动静互换，化繁为简显威力

如图，在倾角为θ的光滑斜面顶端有一小物体A自静止开始沿斜面自由下滑，同时另一物体B自静止开始由斜面底部向左以恒定加速度 a 沿光滑水平面运动，A滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝 B追去。为使A能追上B，则 B的加速度的最大值是多少？ A θ B

答：a = 0.5 g sinθ V Vm O t1=Vm/gsinθ t2=Vm/a t

如图所示, AB是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向一定,在圆周平面内将一带正电q的小球从A点以相同的动能抛出,初速度方向不同,小球会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达C点的小球动能最大,已知∠CAB=π/6,若不计重力和空气阻力,试问:电场方向与AC间的夹角为多大?

E C B O θ A 答：α = π /6

蚂蚁离开蚁巢沿直线爬行，如果它的爬行速度与到蚁巢中心的距离成反比，当蚂蚁爬到距蚁巢中心L1 = 1 m的A点处，速度是v1 = 2 cm/s。试问：蚂蚁从A点爬到离蚁巢中心距离L2 = 2 m的B点需要多少时间？

S 2 1 O 1/V1=50 1/V2=100 1/V 答：t= （1+2）（100——50）/2 = 75秒

启示之三： 数形意三结合，活化物理概念，巧变胜出建奇功

小结物理图示可供信息常用方法追求效益形象信息形象处理活化概念数据信息直观类比显现规律过程信息化动为静处理数据关联信息化虚为实开拓思路变化信息等效代换化繁为简隐含信息数形结合攻关克难

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