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1、用图象法处理实验数据 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、什么是物理图象？一、什么是物理图象？l l物理图象是反映两个（或两组）物理量之物理图象是反映两个（或两组）物理量之间关系的图线，是直观地反映物理量之间间关系的图线，是直观地反映物理量之间关系的一种数学方法，是物理实验处理数关系的一种数学方法，是物理实验处理数据常用的一种方法。据常用的一种方法。哪些实验常用到图象法处理数据？哪些实验常用到图象法处理数据？20102010广东省高考理综考试大纲的说
2、明中列出的广东省高考理综考试大纲的说明中列出的广东省高考理综考试大纲的说明中列出的广东省高考理综考试大纲的说明中列出的1313个实验个实验个实验个实验哪些实验常用到哪些实验常用到图象法处理数据？图象法处理数据？实验一：研究匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则实验三：验证力的平行四边形定则实验三：验证力的平行四边形定则实验三：验证力的平行四边形定则实验四：验证牛顿运动定律实验四：验证牛
3、顿运动定律实验四：验证牛顿运动定律实验四：验证牛顿运动定律实验五：探究动能定理实验五：探究动能定理实验五：探究动能定理实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律实验六：验证机械能守恒定律实验六：验证机械能守恒定律实验六：验证机械能守恒定律实验七：测定金属的电阻率实验七：测定金属的电阻率实验七：测定金属的电阻率实验七：测定金属的电阻率(同时练习使同时练习使同时练习使同时练习使 用螺旋测微器用螺旋测微器用螺旋测微器用螺旋测微器)实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验九：测
4、定电源的电动势和内阻实验九：测定电源的电动势和内阻实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表实验十：练习使用多用电表实验十：练习使用多用电表实验十：练习使用多用电表实验十一：传感器的简单使用实验十一：传感器的简单使用实验十一：传感器的简单使用实验十一：传感器的简单使用实验十二：验证动量守恒定律实验十二：验证动量守恒定律实验十二：验证动量守恒定律实验十二：验证动量守恒定律实验十三：用油膜法估测分子的大小实验十三：用油膜法估测分子的大小实验十三：用油膜法估测分子的大小实验十三：用油膜法估测分子的大小验证力的合成的验证力的合成的平行四边形定则平行四边形定则 验证牛顿第二定律验证牛顿第二定
5、律验证动量守恒定律验证动量守恒定律验证动量守恒定律验证动量守恒定律探究动能定理探究动能定理探究动能定理探究动能定理研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动验证机械能验证机械能验证机械能验证机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律探究弹力和探究弹力和探究弹力和探究弹力和弹簧伸长的关系弹簧伸长的关系弹簧伸长的关系弹簧伸长的关系练习使用多用电表练习使用多用电表练习使用多用电表练习使用多用电表测定金属的测定金属的测定金属的测定金属的电阻率电阻率电阻率电阻率描绘小电珠的描绘小电珠的描绘小电珠的描绘小电珠的伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线测定电源的测定电源的测
6、定电源的测定电源的电动势和内阻电动势和内阻电动势和内阻电动势和内阻传感器的简单使用传感器的简单使用传感器的简单使用传感器的简单使用用油膜法估测用油膜法估测用油膜法估测用油膜法估测分子的大小分子的大小分子的大小分子的大小AVRSE r测定金属的测定金属的测定金属的测定金属的电阻率电阻率电阻率电阻率描绘小电珠的描绘小电珠的描绘小电珠的描绘小电珠的伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线测定电源的测定电源的测定电源的测定电源的电动势和内阻电动势和内阻电动势和内阻电动势和内阻传感器的简单使用传感器的简单使用传感器的简单使用传感器的简单使用验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律探究动能探究动能探究动能
7、探究动能定理定理定理定理研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动验证机械能验证机械能验证机械能验证机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律探究弹力和弹探究弹力和弹探究弹力和弹探究弹力和弹簧伸长的关系簧伸长的关系簧伸长的关系簧伸长的关系AVRSE r二、为什么要用图象法处理实验数据？二、为什么要用图象法处理实验数据？l l1、简明、直观反映出物理量之间的关系；、简明、直观反映出物理量之间的关系；l l2、可以减少偶然误差；、可以减少偶然误差；l l3、求解第三个相关物理量。、求解第三个相关物理量。怎样得到物理图象？怎样得到物理图象？三、怎样得到物理图象？三、怎样得到
8、物理图象？（09年广东物理）年广东物理）15.（3）根据表）根据表1，请请在在图图13中的方格中的方格纸纸上作上作出出E-W图线图线。表。表1 数据数据记录记录表表次次数数M/kg|v22v21|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.400.6001.2200.61041.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43图图13图图13（3）根据表）根据表1，请请在在图图13中的方格中的方格纸纸上作出上作出E-W图线图线。表表1 数据数据记录记录
9、表表次次数数M/kg|v22v21|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.400.6001.2200.61041.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43WEl l1 1、在直角坐标系中选定坐标轴所表示的物理量并标出、在直角坐标系中选定坐标轴所表示的物理量并标出、在直角坐标系中选定坐标轴所表示的物理量并标出、在直角坐标系中选定坐标轴所表示的物理量并标出相应的单位；相应的单位；相应的单位；相应的单位；（J）（J）0WE（J）（J）0.51.
10、01.500.51.01.5EW（J）（J）0.51.01.500.51.01.5有什么不同？应该用哪一个？有什么不同？应该用哪一个？l l2、描点的方法：描点的方法：l l一定要描点才能作图，而且点的痕迹要清一定要描点才能作图，而且点的痕迹要清晰，不要太粗；晰，不要太粗；1）、在坐标轴上选定适当的标度；）、在坐标轴上选定适当的标度；l l2、描点的方法：描点的方法：2）、描点；）、描点；适当：让数据分布到尽可能大的的区域；适当：让数据分布到尽可能大的的区域；l l3、作图的方法：作图的方法：E（J）0.51.01.500.51.01.5W（J）l l（2006年上海）年上海）17.表格中所列
11、数据是测表格中所列数据是测量小灯泡量小灯泡UI关系的关系的实验数据：实验数据：在方格在方格纸内画出小灯泡的纸内画出小灯泡的UI曲线。分析曲线曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随可知小灯泡的电阻随I变大而变大而 （填（填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）U/(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I/(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215E（J）0.51.01.500.51.01.5W（J）l l要观察数据分布的情况，根据情况作图：要观察数据分布的情况，根据情况作图：l l3、作图的方法：作图的方法：E（J）0.51.01.50
12、0.51.01.51）、如果数据点基本）、如果数据点基本上分布在一条直线上，上分布在一条直线上，则可作出一条直线；则可作出一条直线；怎样作出这条直线？怎样作出这条直线？让尽量多的点落在这让尽量多的点落在这 条直线上，不落在这条直线上，不落在这条直线上的点应尽可条直线上的点应尽可能均匀的分布于直线能均匀的分布于直线的两侧并靠近直线；的两侧并靠近直线；l l哪些实验可能出哪些实验可能出现图线有弯曲的现图线有弯曲的情况？原因是什情况？原因是什么？么？2）、如果数据点没有分布在一条直线上，）、如果数据点没有分布在一条直线上，则应将各点用平滑的曲线连接，不能将各个点用则应将各点用平滑的曲线连接，不能将各
13、个点用短线简单的连接；短线简单的连接；l l如果出现这种如果出现这种情况又应该怎情况又应该怎样作图？样作图？l l3、作图的方法：作图的方法：灯丝电阻随温度而改变灯丝电阻随温度而改变 实验实验实验实验l l实验一：研究匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动l l实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系l l实验四：验证牛顿运动定律实验四：验证牛顿运动定律实验四：验证牛顿运动定律实验四：验证牛顿运动定律l l实验五：探究动能定理实验五：探究动能定理实验五：
14、探究动能定理实验五：探究动能定理l l实验六：验证机械能守恒定律实验六：验证机械能守恒定律实验六：验证机械能守恒定律实验六：验证机械能守恒定律l l实验七：测定金属的电阻率实验七：测定金属的电阻率实验七：测定金属的电阻率实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器同时练习使用螺旋测微器同时练习使用螺旋测微器同时练习使用螺旋测微器)l l实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线l l实验九：测定电源的电动势和内阻实验九：测定电源的电动势和内阻实验九：测定电源的电动势和内阻实验九：测定电源的电动势和内阻l
15、l 为了探求弹簧弹力为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量的关系，和弹簧伸长量的关系，李强同李强同 学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为曲线是因为 。在在验证验证牛牛顿顿第二定律的第二定律的实验实验中，改中，改变变所挂所挂钩码钩码的数量，的数量，多次重复多次重复测测量。在某次量。在某次实验实验中根据中根据测测得的多得的多组组数据可画出数据可
16、画出a-F关系关系图线图线（如（如图图所示）。所示）。此此图线图线的的AB段明段明显显偏离直偏离直线线，造成此，造成此误误差的主要原因是差的主要原因是A小小车车与与轨轨道之道之间间存在摩擦存在摩擦 B导轨导轨保持了水平状保持了水平状态态C所挂所挂钩码钩码的的总质总质量太大量太大 D所用小所用小车车的的质质量太大量太大四、如何利用物理图象解决问题？四、如何利用物理图象解决问题？l l如如如如图图图图甲甲甲甲所所所所示示示示，某某某某同同同同学学学学在在在在实实实实验验验验中中中中通通通通过过过过定定定定滑滑滑滑轮轮轮轮将将将将质质质质量量量量为为为为mm的的的的物物物物体体体体提提提提升升升升到
17、到到到高高高高处处处处，并并并并在在在在这这这这过过过过程程程程中中中中测测测测量量量量物物物物体体体体获获获获得得得得的的的的加加加加速速速速度度度度a a与与与与绳绳绳绳子子子子对对对对货货货货物物物物竖竖竖竖直直直直向向向向上上上上的的的的拉拉拉拉力力力力T T T T的的的的关关关关系系系系。若若若若滑滑滑滑轮轮轮轮的的的的质质质质量量量量和和和和摩摩摩摩擦擦擦擦均均均均不不不不计计计计，物物物物体体体体获获获获得得得得的的的的加加加加速速速速度度度度a a与与与与绳绳绳绳子子子子对对对对货货货货物物物物竖竖竖竖直直直直向向向向上上上上的的的的拉拉拉拉力力力力T T之之之之间间间间的的
18、的的函函函函数数数数关关关关系系系系如如如如图图图图乙乙乙乙所所所所示示示示则则则则由由由由图图图图可可可可以以以以判判判判断断断断出出出出 A A图线图线图线图线与与与与纵轴纵轴纵轴纵轴的交点的交点的交点的交点MM的的的的值值值值a aM M=g g l lB B图线图线图线图线与横与横与横与横轴轴轴轴的交点的交点的交点的交点N N的的的的值值值值T TN N=mgmgl lC C图线图线图线图线的斜率等于物体的的斜率等于物体的的斜率等于物体的的斜率等于物体的质质质质量量量量m m l lD D图线图线图线图线的斜率等于物体的斜率等于物体的斜率等于物体的斜率等于物体质质质质量的倒数量的倒数量
19、的倒数量的倒数1 1mm四、如何利用物理图象解决问题？四、如何利用物理图象解决问题？四、如何利用物理图象解决问题？四、如何利用物理图象解决问题？l l如如如如图图图图甲甲甲甲所所所所示示示示，某某某某同同同同学学学学在在在在实实实实验验验验中中中中通通通通过过过过定定定定滑滑滑滑轮轮轮轮将将将将质质质质量量量量为为为为mm的的的的物物物物体体体体提提提提升升升升到到到到高高高高处处处处，并并并并在在在在这这这这过过过过程程程程中中中中测测测测量量量量物物物物体体体体获获获获得得得得的的的的加加加加速速速速度度度度a a与与与与绳绳绳绳子子子子对对对对货货货货物物物物竖竖竖竖直直直直向向向向上上
20、上上的的的的拉拉拉拉力力力力T T T T的的的的关关关关系系系系。若若若若滑滑滑滑轮轮轮轮的的的的质质质质量量量量和和和和摩摩摩摩擦擦擦擦均均均均不不不不计计计计，物物物物体体体体获获获获得得得得的的的的加加加加速速速速度度度度a a与与与与绳绳绳绳子子子子对对对对货货货货物物物物竖竖竖竖直直直直向向向向上上上上的的的的拉拉拉拉力力力力T T之之之之间间间间的的的的函函函函数数数数关关关关系系系系如如如如图图图图乙乙乙乙所所所所示示示示则则则则由由由由图图图图可以判断出可以判断出可以判断出可以判断出 A A图线图线图线图线与与与与纵轴纵轴纵轴纵轴的交点的交点的交点的交点MM的的的的值值值值a
21、 aM M=g g l lB B图线图线图线图线与横与横与横与横轴轴轴轴的交点的交点的交点的交点N N的的的的值值值值T TN N=mgmgl lC C图线图线图线图线的斜率等于物体的的斜率等于物体的的斜率等于物体的的斜率等于物体的质质质质量量量量m m l lD D图线图线图线图线的斜率等于物体的斜率等于物体的斜率等于物体的斜率等于物体质质质质量的倒数量的倒数量的倒数量的倒数1 1mml lABDABDl l1 1、明确坐、明确坐、明确坐、明确坐标轴标轴标轴标轴的含的含的含的含义义义义；l l2 2、由、由、由、由题题题题意和相关的意和相关的意和相关的意和相关的规规规规律律律律列出表达式，整
22、理出与列出表达式，整理出与列出表达式，整理出与列出表达式，整理出与图图图图象象象象对应对应对应对应的表达式；的表达式；的表达式；的表达式；3 3、利用斜率、截距、面、利用斜率、截距、面、利用斜率、截距、面、利用斜率、截距、面积积积积或点等来解决或点等来解决或点等来解决或点等来解决问题问题问题问题。l l（0909年广东物理）年广东物理）年广东物理）年广东物理）16.16.某实验某实验某实验某实验小组利用实验室提供的器材探小组利用实验室提供的器材探小组利用实验室提供的器材探小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。究一种金属丝的电阻率。究一种金属丝的电阻率。究一种金属丝的电阻率。实验实验实
23、验实验电路如图所示电路如图所示电路如图所示电路如图所示（3 3）该该该该小小小小组测组测组测组测得得得得电电电电流与金属流与金属流与金属流与金属丝丝丝丝接入接入接入接入长长长长度关系度关系度关系度关系的数据，并据此的数据，并据此的数据，并据此的数据，并据此绘绘绘绘出了右出了右出了右出了右图图图图的的的的关系关系关系关系图线图线图线图线，图线纵轴图线纵轴图线纵轴图线纵轴截距与截距与截距与截距与电电电电源源源源电动势电动势电动势电动势的乘的乘的乘的乘积积积积代表了代表了代表了代表了_的的的的电电电电阻之和。阻之和。阻之和。阻之和。l l（4 4）图图图图中中中中图线图线图线图线的斜率、的斜率、的斜
24、率、的斜率、电电电电源源源源电动势电动势电动势电动势和金属和金属和金属和金属丝丝丝丝横截面横截面横截面横截面积积积积的乘的乘的乘的乘积积积积代表的物理量是代表的物理量是代表的物理量是代表的物理量是_。l l（20102010汕头一模）汕头一模）汕头一模）汕头一模）35.35.若采用线性图象处理若采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的坐标轴表数据，请写出与线性图象对应的坐标轴表示的物理量（用字母符号表示）示的物理量（用字母符号表示）y轴：轴：，x轴：轴：.l l练习：如图所示的图象中，实线甲和乙分练习：如图所示的图象中，实线甲和乙分别表示在两地，各自在保持重物质量不变的情况别表示在两地，各
25、自在保持重物质量不变的情况下，用竖直向上的拉力匀加速提升重物时，重物下，用竖直向上的拉力匀加速提升重物时，重物加速度的大小与拉力的大小之间的关系加速度的大小与拉力的大小之间的关系.由由图可以判知图可以判知（1）甲地的重力加速度）甲地的重力加速度_乙地的重力加速度；（填乙地的重力加速度；（填“大于大于”、“等于等于”、“小于小于”）（2）甲地的重物质量）甲地的重物质量 _乙地的乙地的 重物质量重物质量.（填（填“大于大于”、“等于等于”、“小于小于”）等于等于小于小于l l练习：实验小组的同学利用如图的电路进练习：实验小组的同学利用如图的电路进行实验取得多组数据，然后通过作出有关行实验取得多组数
26、据，然后通过作出有关物理量的线性图象处理数据，求得电源电物理量的线性图象处理数据，求得电源电动势和内阻。请在虚线框内坐标中作出定动势和内阻。请在虚线框内坐标中作出定性图像（要求标明两个坐标轴所表示的物性图像（要求标明两个坐标轴所表示的物理量，用符号表示）并写出与该线性图象理量，用符号表示）并写出与该线性图象对应的相关物理量间的函数关系式。对应的相关物理量间的函数关系式。函数关系式：函数关系式：小结l l一、什么是物理图象？一、什么是物理图象？l l二、为什么要用图象法处理实验数据？二、为什么要用图象法处理实验数据？l l三、怎样得到物理图象？三、怎样得到物理图象？l l1 1、明确坐、明确坐、
27、明确坐、明确坐标轴标轴标轴标轴的含的含的含的含义义义义；l l2 2、由、由、由、由题题题题意和相关的意和相关的意和相关的意和相关的规规规规律列出表达式，整理出与律列出表达式，整理出与律列出表达式，整理出与律列出表达式，整理出与图图图图象象象象对对对对应应应应的表达式；的表达式；的表达式；的表达式；l l3 3、利用斜率、截距、面、利用斜率、截距、面、利用斜率、截距、面、利用斜率、截距、面积积积积或点等来解决或点等来解决或点等来解决或点等来解决问题问题问题问题。l l1 1、确定坐、确定坐、确定坐、确定坐标轴标轴标轴标轴的含的含的含的含义义义义；2 2、描点；、描点；、描点；、描点；3 3、画、画、画、画图图图图。l l四、如何利用物理图象解决问题？四、如何利用物理图象解决问题？