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数形结合突破高考电学实验图象类问题

2021-09-10杨天林

数理化解题研究·综合版 2021年2期

摘 要:本文通过高中电学实验试题中“图象类型”问题的分析,总结归纳该类问题的求解方法,利用欧姆定律正确写出变量之间关系表达式,并整理成一次函数的标准式,弄清斜率和截距表示的物理含义,将斜率和截距与图象对应起来,实现数形结合,突破难点.

关键词:电学实验;图象;函数表达式;斜率;截距

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)06-0043-02

收稿日期:2020-11-25

作者简介:杨天林(1970.12-),男,甘肃省兰州人,本科,中学一级教师,从事高中物理教学研究.

电学实验是高考物理考查的重点内容之一,几乎年年都有考题,试题灵活多变,尤其一些“图像类”涉及数据分析的实验题难度较大,通常要借助数学方程和图象相结合来处理.突破此类问题的难点首先要弄清物理量之间的关系,找出正确的函数表达式,将图象和解析式有机结合起来,问题便迎刃而解.

例1 (2020·贵阳市模拟试题改编) 学习了“测量电源的电动势和内阻”的实验之后,李轩同学设计了图1所示的电路来测量某蓄电池的电动势E和内阻r,在实验中他通过改变电阻箱的阻值获得了多组阻值R和相应的电压表示数U的数据,然后计算出1R和1U ,以1R为横轴,1U为纵轴,作出1U-1R图象是一条倾斜直线(如图2).则所测蓄电池的电动势E=V,内阻r=Ω.(结果均保留三位有效数字)

解析 根据欧姆定律可知电路的电流I=UR,则蓄电池的电动势E=U+Ir=U+URr,变形整理得1U=rE·1R+1E,结合一次函数标准式y=kx+b和图象可知,图线纵截距b=1E=0.6,解得蓄电池的动势E≈1.67V,图线斜率k=rE=340,则蓄电池的内……

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