中考物理備考 靜力學(xué)圖像分析方法

1、中考物理備考 靜力學(xué)圖像分析方法：2019中考臨近，為了幫助廣闊考生備考，查字典物理網(wǎng)為大家準(zhǔn)備了中考物理復(fù)習(xí)指導(dǎo)，希望給大家?guī)?lái)幫助。在實(shí)驗(yàn)中探究問(wèn)題是新課標(biāo)著力強(qiáng)化的才能與方法，當(dāng)然也是中考命題的重要素材。信息題是新課標(biāo)非常重視的題型。圖像信息題那么往往承載著探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、方法和問(wèn)題，要求學(xué)生分析出原理、結(jié)論，評(píng)估出方法的優(yōu)劣、存在的問(wèn)題、改進(jìn)的方法等，屬于較高層次的要求。應(yīng)對(duì)這類題，首先要從圖像、數(shù)字和表頭等信息中推理、復(fù)原出物理過(guò)程，運(yùn)用相應(yīng)的物理手段，抓住實(shí)驗(yàn)的物理本質(zhì)，對(duì)照物理原理分析解題。例如：1.小明同學(xué)在探究影響滑動(dòng)摩擦力因素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將數(shù)據(jù)記錄在了下表中。請(qǐng)據(jù)此在右圖中畫(huà)

2、出G-Ff圖像。小明同學(xué)通過(guò)分析數(shù)據(jù)和圖像提供的信息，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：影響滑動(dòng)摩擦力的因素是物體的重力。請(qǐng)你分析評(píng)估該同學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和數(shù)據(jù)記錄中的問(wèn)題。解：在描繪圖像之前我們要先分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)所給數(shù)據(jù)定好坐標(biāo)系的標(biāo)度。由于鉤碼重力的最大值為3.0牛頓，利用縱坐標(biāo)中16個(gè)小格中的15個(gè)小格，確定每個(gè)小格對(duì)應(yīng)的刻度為0.2牛頓。摩擦力Ff的最大值為1.50牛頓，利用橫坐標(biāo)中的15個(gè)小格，每個(gè)小格對(duì)應(yīng)的刻度為0.1牛頓。然后，用根據(jù)描點(diǎn)法在坐標(biāo)系中確定五個(gè)點(diǎn)，用平滑的曲線連接這五個(gè)點(diǎn)并延長(zhǎng)到橫坐標(biāo)為零時(shí)，即可得到G-Ff圖像為一條不過(guò)原點(diǎn)的直線如圖1所示。仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和我們畫(huà)出的直線可以發(fā)

3、現(xiàn)，縱坐標(biāo)是從0.90N到1.50N，致使我們所繪的圖線位于坐標(biāo)系的上半部分，為了可以充分利用整個(gè)坐標(biāo)系而使圖線更美觀一些，我們可以在總坐標(biāo)的刻度選取時(shí)不是從0到1.5N來(lái)分，而直接從0.9N開(kāi)場(chǎng)，橫坐標(biāo)也相應(yīng)地從1.0N到3.0N選取。所繪的圖線就過(guò)橫縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線也會(huì)占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)系。如圖2所示由于滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，所以小明同學(xué)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是錯(cuò)誤的。造成錯(cuò)誤的原因是什么呢?觀察圖像我們知道，所繪圖像并不過(guò)原點(diǎn)，與我們所知的正比關(guān)系產(chǎn)生了矛盾，仔細(xì)分析可以明白，在數(shù)據(jù)中小明記錄的是鉤碼的重力，但是木塊對(duì)桌面的壓力并不只有鉤碼的重力，G鉤碼N，而應(yīng)該還包括木塊自

4、身的重力。即： N=G鉤碼+G木塊。分析曲線的斜率k如圖3所示，也就是直線與橫坐標(biāo)夾角的正切值，從直線上取兩個(gè)點(diǎn)1.0，0.90和3.0，1.50，從而算出夾角的正切值為：k=tanA=_=_=0.3k是G與Ff的比例系數(shù)，表示接觸面的粗糙程度。由于滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度成正比，運(yùn)用物理中的直線方程知識(shí)y=kx，構(gòu)建出G與Ff的關(guān)系式為：Ff=kN，帶入前面計(jì)算出的k值得到Ff=0.3N，因此Ff=0.3G鉤碼+G木塊，G木塊=-G鉤碼。帶入任意一組數(shù)據(jù)我們可以得到木塊的重力為2牛頓。這樣，可以將數(shù)據(jù)記錄表修正為：實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5鉤碼重力G/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0摩擦力Ff/N 0.90 1.05 1.20 1.35 1.50實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2