物理图形及其功能
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几何高斯制-概述说明以及解释1.引言1.1 概述几何高斯制是一种基于几何学原理的制度,旨在通过几何原理和方法来推导和解决与空间和形状相关的问题。
它基于数学家卡尔·弗里德里希·高斯的几何思想和原理发展起来,被广泛应用于物理学、工程学、计算机图形学等领域。
几何高斯制的核心是利用几何学中的概念和定理来描述和分析物体的特性和关系。
通过几何高斯制,我们能够更好地理解和解释物体在空间中的形状、位置和运动。
它可以帮助我们研究和设计各种复杂的结构,如建筑物、航天器、汽车等。
在几何高斯制中,我们使用几何学中的坐标系、向量、线性变换等概念来描述物体的属性。
通过这些几何工具,我们可以定量地分析和计算物体的各种性质,如长度、面积、体积、形心等。
几何高斯制的应用领域包括计算机辅助设计(CAD)、三维建模、虚拟现实等,这些都离不开几何高斯制在描述和处理物体形状的能力。
然而,几何高斯制也存在一些局限性。
首先,几何高斯制在处理非欧几何空间和曲面等复杂情况时可能遇到困难。
其次,几何高斯制在处理大规模数据和复杂结构时计算复杂度较高,需要借助计算机技术来实现。
此外,几何高斯制的应用需要建立在对几何学基本概念和原理的深入理解的基础上。
尽管如此,几何高斯制在科学研究和工程实践中仍有着广泛的应用前景。
随着计算机技术的进步和算法的优化,几何高斯制在处理复杂问题和优化设计中的作用将进一步得到发展和拓展。
未来,我们可以期待几何高斯制在各个领域的应用能够为人类的生活和工作带来更多的便利和创新。
文章结构部分的内容应该包括以下几个方面:1.2 文章结构在本文中,我们将按照以下结构来介绍几何高斯制的概念、原理、应用以及对其未来发展的展望。
第一部分是引言,这部分介绍了整篇文章的背景和目的。
我们将首先概述几何高斯制的基本概念和特点,然后明确本文的结构和目的。
第二部分是正文,这部分详细介绍了几何高斯制的定义和原理,以及它在实际应用中的具体场景和效果。
以下剩余密度均大于0
下图分别为球型地质体形成的重力异常剖面图,对x求导,平面图和立体图
下图分别为圆柱体型地质体产生的重力异常、对x求导、有限长圆柱体重力异常图及平面图和无限长圆柱体重力异常图及平面图
下图分别为铅垂台阶形成的重力异常(蓝线表示埋藏浅,红线埋藏深)、立体图及平面图。
下图分别为两个球型地质体叠加形成的重力异常剖面图、对x求导的图形(表达图形变化率)、平面图、对深度D求三阶、二阶、一阶导。
(可区分相邻地质体产生的异常,由图可知,随阶数的增大,区分的与明显)。
一、闭合电路中的U -I 图像图中a 为电源的U -I 图象;b 为外电阻的U -I 图象;两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的_________和_________;a 的斜率的绝对值表示_________大小,截距表示电源_________的大小;b 的斜率的绝对值表示_________的大小【答案】总电流;路端电压;内阻;电动势;外电阻一、伏安特性曲线 1、I -U 图线:以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I -U 图线,如下图所示。
线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用欧姆定律。
(图左) 非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用欧姆定律。
(图右)知识点一:电阻的伏安特性曲线知识点讲解知识点回顾闭合电路欧姆定律——图像的处理O I U 0 M (I 0,U 0)β α b a I 0 I m二、电阻阻值的计算上图中,图线a 、b 表示线性元件,图线c 、d 表示非线性元件;对于线性元件IUI U R ∆∆==,对于非线性元件:IU I U R ∆∆≠=。
图像的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故R a <R b ,图线c 的电阻减小,图线d 的电阻增大。
注意:伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。
在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。
【例1】一只标有“220 V 60 W”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220 V 。
在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示。
在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是 ()(多选)【难度】★★ 【答案】ACD【解析】由电阻的定义式R =UI 知:在U -I 图像上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U I就对应着电阻值R 。
由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V 时,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大,A 图像表示U I为一定值,说明电阻不变,不符合要求;C 图像上各点的U I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图像中的U I的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图像中U I的值随U 的增大而变大,符合实际,应选A 、C 、D 。
物理作图程序使用说明一、简介二、安装和运行2.打开物理作图程序。
在程序启动后,您将看到一个空白的绘图界面。
三、绘制基本图形1.添加坐标轴:单击“添加坐标轴”按钮,在绘图界面上添加坐标轴。
您可以选择坐标轴的位置和样式,如水平轴和垂直轴的位置、轴线的粗细和颜色等。
3.绘制曲线:单击“绘制曲线”按钮,在绘图界面上绘制曲线。
您可以选择曲线的类型(如直线、抛物线、正弦曲线等)、颜色和粗细等。
2.移动和缩放图形:在绘图界面上选择要移动或缩放的图形,然后拖动或调整图形的大小。
您还可以使用平移和缩放工具栏来实现更精确的操作。
3.删除图形:在绘图界面上选择要删除的图形,然后单击“删除图形”按钮。
五、导入和导出图形1. 导入数据:单击“导入数据”按钮,选择一个数据文件导入到绘图界面。
该程序支持多种数据文件格式,如CSV和Excel。
2.导出图形:单击“导出图形”按钮,将绘图界面中的图形保存为图片文件。
您可以选择保存的格式(如JPEG、PNG、PDF等)和文件路径。
六、高级功能和选项2.添加注释和箭头:单击“添加注释/箭头”按钮,在绘图界面上添加注释和箭头。
您可以选择注释的文本、位置和样式,箭头的起点和终点等。
3.拟合曲线和求解方程:单击“拟合曲线/求解方程”按钮,使用拟合算法和求解器来拟合曲线和求解方程。
该功能可以帮助您分析实验数据和解决物理问题。
七、常见问题解答1.如何调整图形的颜色和线条样式?2.如何添加多个坐标轴和图形?答:您可以重复使用“添加坐标轴”和“绘制曲线”按钮来添加多个坐标轴和图形。
您还可以通过移动和缩放工具栏来调整它们的位置和大小。
3.如何导入和导出数据?答:单击“导入数据”按钮,选择一个数据文件导入到绘图界面。
单击“导出图形”按钮,将绘图界面中的图形保存为图片文件。
4.如何添加图形标题和图例?八、总结。
高中物理图形表征的分类及作用和局限作者:黄铭舜来源:《师道·教研》2014年第02期“画图”是物理问题解决的重要方法和手段,图形能简单、直观地呈现问题的条件和物理情境。
研究高中阶段物理图形表征的类型、作用以及局限性,对中学物理教学有重要的意义。
一、物理图形表征及分类图形表征,一般指示意图,在《现代汉语词典》中,示意图是指“为了说明内容较复杂的事物的原理或具体轮廓而绘成的略图。
”在物理学习中,示意图特指为形象地说明物理情景、过程、现象或实物所作的简图,其特点是采用一定程度的概括或抽象的手法,略去非本质、突出本质,与被表征对象具有一定程度的相似性。
1.图形表征与图像表征的区别物理图像,一般来说是指以数学中的函数图像为基础但被赋予物理意义的一种图像,就是把其中的自变量x视为直角坐标系上某一点的横坐标,把对应的唯一函数值y视为此点的纵坐标,这些点呈现为一条线。
尽管图像表征与图形表征都是物理问题外部表征的主要形式,它们都是“图”的形式,是“非文字、符号”的表征形式,但两者在反映表征物理问题时有着极大的差异。
(1)图形表征与被表征对象具有一定程度的相似性,但图像与被表征对象相似性不大,例如速度—时间(v-t)图像是曲线,但物体运动的轨迹就不一定是曲线了。
(2)图像和图形表征相比抽象程度明显更高,图形表征是对具体情境的初步科学抽象,把感性具体抽象为思维具体;而物理图像则是进一步抽象的结果,可以直接描述物理量的数学关系和变化过程。
2.物理图形的分类从图形的内容和反映的规律可以把高中阶段的物理图形表征可以分为三类。
(1)概念规律图形。
这类图形是把物理概念、物理规律、以图形、图像的形式表达出来,利用图形中的几何、空间关系反映物理规律。
包括有:①光路图;②矢量合成与分解图,包括力的图示、示意图,各种矢量的合成与分解图;③各种场线、等势面;④电磁场关系图等。
(2)时空关系图形。
是指根据物理情景,把物体在时间和空间上的变化关系以图形表示出来。
初三物理电路图口诀电路图是物理学中的一种图形表示,可以用来表明物理系统各个部分之间的联系和表示各种物理学现象。
它是一种由少量简单的元件,如电阻器、电容器、电抗器和电感器组成的物理系统。
初中学习物理学对电路图的要求较高,因此,通过学习电路图口诀,可以帮助学生快速掌握基本的电路图知识。
电路图口诀可以帮助学生快速掌握物理学中的电路图知识,以下就是初三学生学习物理学中,电路图口诀的部分内容:一、电抗器1.阻R:是抗电感元件电流通过时所需要的电压和导通时所消耗的电流之和。
2.容C:是一种能够在接受到外界电场作用时,因电荷积累而产生的电势能量存储装置。
3.感L:是一种当电流通过其中时将产生磁场的电路元件。
二、电阻1.流性R:是电路中物体的电阻,它表示电流在电路中流过时,必须要承受的阻力。
2.电压V:是电路内物体所抵抗电压的大小,它表示某种电压在电路中传导时,必须要承受的阻力。
三、电容1.电容C:是指电容器能够把外界的电压变换成电压的能力,也就是将电能转化为电荷的能力。
2.电容C:指电容器在外界施加电压时所出现的电容效应,它表示电容器在外界电压作用下所能容纳的电荷量。
四、电感1.感L:是指电感器能够把外界的电压变换成电流的能力,也就是将电能转化为磁能的能力。
2.感L:指电感器在外界施加电压时所出现的电感效应,它表示电感器在外界电压作用下所能产生的磁场强度。
电路图口诀只是初三学生学习物理学中电路图知识的一小部分,要想掌握电路图的知识最好的方式还是要多加练习,多去探索物理学中电路图所表示的意义。
首先,要掌握电路图口诀中提到的基本知识,需要掌握四大基本元件电抗器、电容器、电阻器、电感器的内涵及其功能,以及它们在电路图中的表示方式,其次,还要了解电路图上各个元件之间的联系,以及物理学现象和它们之间的关系,诸如:物理学现象中的力学变化、电学和热学等。
学习和理解电路图口诀的内容,可以帮助学生掌握建立合理的电路图,并且能够解释出该电路图表示的物理现象,从而增进学生对物理学的深入研究和学习。
软件工程9种图软件工程9种图本文档旨在介绍软件工程中常用的9种图,包括需求分析图、用例图、活动图、类图、状态图、序列图、通信图、部署图和物理架构图。
每个章节将详细说明各种图的定义、特点和使用方法。
1.需求分析图需求分析图主要用于描述系统的需求和功能,并将其转化为可视化的图形表示。
它包括用例图、活动图、状态图等多种子图。
用例图用于展示系统的功能、用户以及各功能之间的关系;活动图则表示系统中的各种活动以及它们之间的关系;状态图则描述系统中对象的不同状态和状态之间的转移。
2.用例图用例图是描述系统功能和用户之间交互的图表。
它展示了系统的功能性需求,包括系统的主要功能和参与者(用户)之间的关系。
用例图由参与者、用例和关系构成,通过参与者和用例之间的关系来表示用户与系统的交互。
3.活动图活动图用于描述系统中的活动或业务流程,以及这些活动之间的顺序关系。
它展示了系统的业务流程,包括活动、决策、并行和合并分支。
活动图通过节点、边和分支条件来表示活动之间的关系。
4.类图类图用于描述系统中的类、对象以及它们之间的关系。
它展示了系统的结构,包括类的属性、方法、关联关系、继承关系等。
类图通过类、对象、关联和继承等元素来表示系统的结构。
5.状态图状态图用于描述系统中对象的不同状态和状态之间的转移。
它展示了系统中对象的状态及其变化,包括对象的初始状态、中间状态以及最终状态。
状态图通过状态、转移和条件来表示对象的状态和状态之间的转移。
6.序列图序列图用于描述系统中对象之间的交互顺序和消息传递。
它展示了系统中对象之间的交互流程,包括对象的创建、销毁、方法调用等。
序列图通过对象、消息、生命线等元素来表示对象之间的交互和顺序关系。
7.通信图通信图用于描述系统中对象之间的交互和消息传递。
它展示了对象之间的通信方式,包括消息的发送和接收。
通信图通过对象、消息、连接线等元素来表示对象之间的交互和通信关系。
8.部署图部署图用于描述系统中软件和硬件组件的部署布局。
基本物理模型本章介绍了FLUENT 所提供的基本物理模型以及相关的定义和使用。
基本物理模型概述FLUENT 提供了从不可压到可压、层流、湍流等很大范围模拟能力。
在FLUENT 中,输运现象的数学模型与所模拟的几何图形的复杂情况是结合在一起的。
FLUENT 应用的例子包括层流非牛顿流的模拟,涡轮机和汽车引擎的湍流热传导,锅炉内煤炭粉碎机的燃烧,可压射流,空气动力外流,以及固体火箭发动机的可压化学反应流。
为了与工业应用相结合,FLUENT 提供了很多有用的功能。
如多孔介质,块参数(风扇和热交换),周期性流动和热传导,涡流,以及移动坐标系模型。
移动参考系模型可以模拟单一或者多个参考系。
FLUENT 还提供了时间精度滑动网格方法以及计算时间平均流动流场的混合平面模型,滑动网格方法在模拟涡轮机多重过程中很有用。
FLUENT 中另一个很有用的模型是离散相模型,这个模型何以用于分析喷雾和粒子流。
,多项流模型可以用于预测射流的破散以及大坝塌陷之后流体的运动,气穴现象,沉淀和分离。
湍流模型是FLUENT 中很重要的一部分,湍流会影响到其它的物理现象如浮力和可压缩性。
湍流模型提供了很大的应用范围,而不需要对特定的应用做出适当的调节,而且它涵括了其它物理现象的影响,如浮力和可压缩性。
通过使用扩展壁面函数和区域模型,它可以对近壁面的精度问题有很好的考虑。
各种热传导模式可以被模拟,其中包括具有或不具有其它复杂性如变化热传导的,多孔介质的自然的、受迫的以及混合的对流。
模拟相应介质的辐射模型及子模型的设定通常可以将燃烧的复杂性考虑进来。
FLUENT 一个最强大的功能就是它可以通过耗散模型或者和概率密度函数模型来模拟燃烧现象。
对于燃烧应用十分有用的其它模型也可以在FLUENT 中使用,其中包括碳和液滴的燃烧以及污染形成模型。
连续性和动量方程对于所有的流动,FLUENT 都是解质量和动量守恒方程。
对于包括热传导或可压性的流动,需要解能量守恒的附加方程。
专题强化十三 电场中功能关系及图像问题 目标要求 1.学会处理电场中的功能关系.2.能解决电场中各种图像问题,理解图像斜率、面积等表示的物理意义并能解决相关问题.题型一 电场中功能关系的综合问题电场中常见的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力之外,其他力对物体做的功等于物体机械能的变更量.(4)全部外力对物体所做的总功等于物体动能的变更量.例1 (2024·天津卷·3)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )A .动能增加12mv 2 B .机械能增加2mv 2C .重力势能增加32mv 2D .电势能增加2mv 2 听课记录:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 例2 如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m 、电荷量为+q 的物块从A点由静止起先下落,加速度为13g ,下落高度H 到B 点后与一轻弹簧接触,又下落 h 后到达最低点C ,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g ,则带电物块在由A 点运动到C 点过程中,下列说法正确的是( )A .该匀强电场的电场强度为mg 3qB .带电物块和弹簧组成的系统机械能削减量为mg H +h3 C .带电物块电势能的增加量为mg (H +h )D .弹簧的弹性势能的增加量为mg H +h3听课记录:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________题型二 电场中的图像问题考向1 电场中的v -t 图像依据v -t 图像的速度变更、斜率变更(即加速度大小的变更),可确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变更状况,进而确定电场的方向、电势的凹凸及电势能的变更.例3 (多选)(2024·重庆市八中检测)两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上,其连线的中垂线(在水平面内)上有A 、B 、C 三点,如图甲所示,一个电荷量为2×10-5C 、质量为1 g 的小物块从C 点由静止释放,其运动的v -t 图像如图乙所示,其中B 点处为整条图线的切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A .小物块带正电B .A 、B 两点间的电势差U AB =-500 VC .小物块由C 点到A 点电势能先减小再增大D.B点为中垂线上电场强度最大的点,电场强度E=100 V/m听课记录:_______________________________________________________________________________________________________________________________________考向2 φ-x图像(电场方向与x轴平行)1.电场强度的大小等于φ-x图线的切线斜率的确定值,假如图线是曲线,电场为非匀强电场;假如图线是倾斜的直线,电场为匀强电场(如图).切线的斜率为零时沿x轴方向电场强度为零.2.在φ-x图像中可以干脆推断各点电势的凹凸,并可依据电势大小关系确定电场强度的方向,进而可以推断电荷在电场中的受力方向.(如图)3.电场中常见的φ-x图像(1)点电荷的φ-x图像(取无限远处电势为零),如图.(2)两个等量异种点电荷连线上的φ-x图像,如图.(3)两个等量同种点电荷的φ-x图像,如图.例4(多选)如图所示,在x轴上的O点(x=0)和b点(x=15 cm)分别固定放置两点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是( )A.a、c两点的电场强度相同B.q1所带电荷量是q2所带电荷量的4倍C.将一负电荷从a点移到c点,电场力做功为零D.将一负电荷从c点移到d点,电势能增大听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________考向3 E-x图像(电场方向与x轴平行)1.E-x图像为静电场在x轴上的电场强度E随x的变更关系,若规定x轴正方向为电场强度E的正方向,则E>0,电场强度E沿x轴正方向;E<0,电场强度E沿x轴负方向.2.E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差(如图所示),两点的电势凹凸依据电场方向判定.在与粒子运动相结合的题目中,可进一步确定粒子的电性、动能变更、电势能变更等状况.3.电场中常见的E-x图像(1)点电荷的E-x图像正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变更关系的图像大致如图所示.(2)两个等量异种点电荷的E-x图像,如图.(3)两个等量正点电荷的E-x图像,如图.例5x轴上固定着两个点电荷A、B,两点电荷分别位于x A=0,x B=4d处,两者所在区域为真空,在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示.选取x轴正方向为电场强度的正方向,无限远处电势为零.以下说法正确的是( )A.点电荷A、B分别带正电和负电B.A、B所带电荷量的确定值之比为1∶3C.x=d处电势最高且为零D.将电子从x=5d处无初速度释放,其电势能始终减小听课记录:_______________________________________________________________________________________________________________________________________考向4 E p-x图像、E k-x图像1.E p-x图像由电场力做功与电势能变更关系F 电x =E p1-E p2=-ΔE p 知E p -x 图像的切线斜率k =ΔE p Δx,其确定值等于电场力大小,正负代表电场力的方向.2.E k -x 图像当带电体只有电场力做功,由动能定理F 电x =E k -E k0=ΔE k 知E k -x 图像的切线斜率k =ΔE k Δx,斜率表示电场力.例6 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正方向运动,其电势能E p 随位移x 变更的关系如图所示,其中0~x 2段是关于直线x =x 1对称的曲线,x 2~x 3段是直线,则下列说法正确的是( )A .x 1处电场强度最小,但不为零B .粒子在0~x 2段做匀变速运动,x 2~x 3段做匀速直线运动C .若x 1、x 3处电势为φ1、φ3,则φ1<φ3D .x 2~x 3段的电场强度大小、方向均不变听课记录:___________________________________________________________________。
秘籍10 电场中的功能关系和图像问题-备战2024年高考物理抢分秘籍(新高考通用)秘籍10 电场中的功能关系和(φ-x、Ep-x、E-x)图像问题一、电场中的功能关系1.求电场力做功的方法:(1)定义式:W AB=Flcosα=qElcosα(适用于匀强电场)。
(2)电势的变化:W AB=qU AB=q(φA-φB)。
(3)动能定理:W电+W其他=ΔEk。
(4)电势能的变化:W AB= -ΔEp=Ep A-Ep B。
2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,则电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,则电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹力外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量.(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.二、几种常见的图像及性质特点1、v t图象根据v t图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化,确定电场的方向、电势高低及电势能变化2、φ-x图像(1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零。
(2)在φ-x图像中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。
(3)在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断。
3、Ep-x图像(1)根据电势能的变化可以判断电场力做功的正负,电势能减少,电场力做正功:电势能增加,电场力做负功。
(2)根据ΔE p=-W=-Fx,图像E p-x斜率的绝对值表示电场力的大小。
3、E-x图像(1)E-x图像反映了电场强度随位移变化的规律,E>0表示电场强度沿x轴正方向;E<0表示电场强度沿x轴负方向。
(2)在给定了电场的E-x图像后,可以由图线确定电场强度的变化情况,电势的变化情况,E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差,两点的电势高低根据电场方向判定。
用WPS画物理图形经验点滴一、为什么选用WPS1、不论是个人版或专业版,软件均可在网上免费下载、安装,或用U盘拷贝安装,无须购买。
且可无限期使用,网上自动更新升级。
2、软件较小,只有几十兆,运行速度更快。
3、wps系列是国产做得最好的文字、表格、幻灯处理软件,与word 各版本兼容,功能也基本相同,各有所长。
在作图功能上wps2较强。
4、作图时,可用光标键实现精细微调;可将文件中作出或截取的个别图形,直接单独命名保存;自带公式编辑器,编辑公式更方便等。
这些都是word2003及以前版本没有做到的。
作出的图片,所占空间很小,只有用画板等作图软件作出图片的几十分甚至千分之一。
在U盘上拷贝、存储有很大的优势。
二、WPS工作窗口中工具栏的设置在编辑文件的工作窗口中,根据物理学科特点,能够在默认工具栏的基础上,新增“符号”、“绘图”、“对象对齐”等工具条。
设置方法为:点击窗口上方的“视图”,找到其中的“工具栏”,将光标置于其上后,右侧会出现一系列选项,将相对应的选项点击打勾。
“符号栏”的个性化设置:点击窗口上方的“插入”,再点击其中的“符号”,在打开的新窗口中,选中常用的物理符号如“Ω”,再点击左下角的“插入到符号栏”,在编辑窗口中的符号栏中就会添上相对应的符号。
三、作图时最常用的三个功能键1、“Shift”键的功能1.1、Shift+Shift+正“基本形状”。
如:正方形;正三角形;shift+ 标准圆等.1.2.、图形组合按住“Shift”不放,同时用鼠标点击所有需要组合在一起的线条、图形、有说明文字的“文本框”,之后,松开“Shift”,用鼠标点击“绘图”工具条,或点鼠标右键,选中“组合”并点击,可将所选内容组合成一幅不再受其他编辑影响的完整的图形。
1.3、基本图形和组合图形的等比例放大或缩小:选中图形后,按住shift键不放,用鼠标拖图形边框的四角中任意一角,即可实现。
注意:不按shift键而拖动图形边框的“四边”上的八个点,可将图形放大、缩小或伸长、缩短。
题型解析:运动学图像及其物理意义典型的运动学图像有:x-t图像、v-t图像、a-t图像等,用图像研究物理现象、描述规律是物理学的重要方法。
1.利用图像分析问题时,关键是从图像中找出有用信息或将题目中的信息通过图像直观地反映出来。
明确所给的图像是什么图像,即认清图像中横轴、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系,特别是那些图形相似容易混淆的图像,更要注意区分。
2.要清楚地理解图像中的“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的物理意义。
(1)点:图线上的每一个点对应研究对象的一个状态,特别注意“起点”“终点”“拐点”,它们往往对应一个特殊状态。
(2)线:表示变化过程和规律。
(3)斜率:表示横、纵坐标上两物理量的变化量的比值,常有一个物理量与之对应。
斜率常用于定量计算或定性分析对应物理量变化的快慢问题。
(4)面积:图线与横轴围成的面积,常与某一表示过程的物理量相对应。
如a-t图像与t轴包围的“面积”表示速度变化量Δv。
(5)截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的大小。
3.平面直角坐标系中,无论是x-t图像还是v-t图像,都只能描述直线运动。
x-t图像和v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定,不表示物体运动的轨迹。
4.应用图像解决问题有三种情况:(1)由题给运动图像分析物理问题。
(2)根据题意自己画出运动图像并解决问题。
(3)对题目中所给图像进行必要的转化,然后根据转化后的图像分析问题。
【例1】甲、乙两物体从同一位置开始沿同一直线运动,甲的x-t图像和乙的v-t图像如图1-6-5所示,则()图1-6-5A.甲为匀速直线运动,乙为匀加速直线运动B.甲、乙均在3s末回到出发点,距出发点的最大距离均为4mC.0~2s内与4~6s内,甲的速度等大同向,乙的加速度等大同向D.6s内甲的路程为16m,乙的路程为12mx-t图像v-t图像轴横轴为时间t,纵轴为位移x横轴为时间t,纵轴为速度v 线倾斜直线表示匀速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动斜率表示速度表示加速度纵截距表示初位置表示初速度特殊点拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示相遇拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等面积(无实际物理意义)表示位移,可判断两物体是否相遇或间隔距离的变化同型一练参考答案2【解析】甲物体的速度大小和方向周期性变化,甲做的不是一种匀速直线运动。
v-t图像在板块模型中的应用摘要:把滑块和长木板组成的相互作用的系统称之为板块模型。
该模型往往包含多个过程,其中涉及运动学、牛顿力学以及功能转化等诸多问题,是历年物理高考的考点和热点,备受高考物理专家的青睐。
本文以板块模型为背景,讨论了v-t图像在板块模型中的应用,通过与传统动力学的解法比较,说明v-t图像处理板块类动力学问题的直观性和简便性。
关键词:板块模型牛顿力学 v-t图像引言2021年高考理综全国乙卷第21题,在板块模型的基础上,稳中求变,考查学生在新情境下构建模型,运用基础知识,基本方法,如通过F-t,a-t图像结合牛顿运动定律的应用,分阶段解决问题的能力,评价学生对物理规律和数学方法的综合应用,突出了对科学思维中模型建构和科学推理的考查,效果好。
从高中物理教学理念发展趋势来看,新课标的课程总目标要求使学生“学习终身发展必备的物理基础知识和技能”,以物理模型构建物理基础知识和技能的教学内容为教学提供了丰富的物理基础知识和技能方面的素材。
由此启发,本文讨论“v-t图像在板块模型中的应用”,同时涉及动量的考查,体现综合性。
一、建立板块物理模型例题:如图(1)所示,质量为M的长木板A静止在光滑的水平面上,有一从左侧滑上木板,且恰能滑离木板,滑块与木板质量为m的小滑块B以初速度v间动摩擦因数为μ。
试分析:若只增大M,则滑块滑离木板过程中滑块所受到的冲量如何变化?长木板受到的冲量又如何变化?图(1)1.滑块—木板模型特点滑块-模板模型包含如下特点:1.把滑块、木板视为一个系统,摩擦力成为系统的内力,在光滑水平面上滑块和木板组成的系统水平方向动量守恒.2.由于摩擦生热,系统的机械能不守恒。
根据能量守恒定律,机械能的减少量等于因摩擦而产生的热量,ΔE=Ff ·s相对,其中s相对为滑块和木板相对滑动的路程.3.若滑块不滑离木板,二者最终具有共同速度,类似完全非弹性碰撞,系统机械能损失的最多。
高中物理各种图像总结
在高中物理学习中,图像是一个非常重要的概念,通过图像我们可以更直观地理解物理现象。
在学习物理的过程中,我们会接触到各种各样的图像,比如光学成像、机械波的传播、电磁波的传播等等。
下面我们就来总结一下高中物理中各种图像的特点和应用。
1. 光学成像。
光学成像是高中物理中一个重要的内容,它涉及到了光的折射、反射、透镜成像等知识。
在光学成像中,我们会接触到实物像和虚物像的概念,以及凸透镜和凹透镜成像的特点。
通过光学成像的学习,我们可以理解为什么我们看到的镜子里的自己是倒立的,以及近视眼和远视眼的原理等。
2. 机械波的传播。
在学习机械波的传播时,我们会接触到波的传播方向、波的干涉、波的衍射等知识。
通过这些知识的学习,我们可以理解为什么在水面上扔石子会产生涟漪,以及声音是如何传播的等。
3. 电磁波的传播。
电磁波的传播是高中物理中的另一个重要内容,它涉及到了电磁波的频率、波长、速度等知识。
通过学习电磁波的传播,我们可以理解为什么无线电可以传播信息,以及光是如何在真空中传播的等。
总结起来,高中物理中各种图像的学习是非常重要的,它可以帮助我们更直观地理解物理现象,提高我们的物理学习效果。
希望同学们在学习物理时,能够认真总结各种图像的特点和应用,加深对物理知识的理解,提高学习效率。
physx是什么PhysX是什么?概述:PhysX是一种物理引擎,被广泛应用于游戏开发和虚拟仿真领域。
它由NVIDIA公司开发,旨在提供逼真的物理模拟效果,使游戏场景和虚拟现实环境更加真实和令人沉浸。
本文将介绍PhysX的基本概念、工作原理、应用领域以及其在游戏开发中的重要性。
一、PhysX的基本概念1.1 物理引擎是什么?物理引擎是一种软件模块或库,用于模拟和计算物体之间的物理运动和相互作用。
它使用相应的数学模型和算法来模拟重力、摩擦、碰撞、运动等物理现象。
1.2 PhysX的定义PhysX是一种基于物理模拟的动态刚体引擎,可用于游戏开发、虚拟仿真和计算机图形等应用领域。
它采用高效的碰撞检测和物体交互算法,以及优化的物理计算过程,实现逼真的物理效果。
二、PhysX的工作原理2.1 碰撞检测PhysX通过将物体分解为几何形状(如球体、盒子、胶囊等)进行碰撞检测。
当两个物体相交或接近时,PhysX引擎将触发相应的碰撞事件。
2.2 物体交互PhysX考虑了物体之间的相互作用,包括重力、摩擦、弹力等力的计算。
这些力将影响物体的运动,并且可以通过编程方式来控制、调整和模拟不同的物理效果。
2.3 物理计算PhysX使用迭代的物理模拟算法,计算物体在给定时间步长内的位移、速度和加速度等参数。
这些计算是基于牛顿力学和欧拉积分方法的,以模拟真实世界中的物理行为。
三、PhysX的应用领域3.1 游戏开发PhysX在游戏开发中发挥着重要的作用。
它可以实现逼真的碰撞和物体交互效果,为游戏场景增加真实感。
例如,当游戏中的角色与墙壁碰撞时,PhysX可以计算出碰撞的位置、角度和力度,从而产生合理的反应。
3.2 虚拟仿真PhysX还被广泛应用于虚拟仿真领域,如汽车工程、航空航天和机器人技术等。
它可以帮助工程师和科学家进行仿真实验,预测物体的运动轨迹、相互作用和碰撞等。
这有助于减少实际试验的成本和风险,并提高仿真结果的准确性。
谈物理图像的功能
一.借助物理图像启迪思维提高能力
运用一题多解的训练,对提高学生的”发散思维能力”,提高解题技能和运算速度有很大帮助,起到比解析法更巧妙、更灵活的独特效果。
对于有些物理问题,采用物理图像的方法求解更容易,直观,方便,易于理解,通过数图转换训练,可以使学生得到简洁的解题思路,锻炼学生思维。
二.借助物理图像阐明物理规律
物理图像能形象地表达物理规律,直观地叙述物理过程,鲜明地表达物理量间的依赖关系。
直接表明其变化特点,并提供直观清晰的物理图景,在物理课堂教学和实验教学中常常借助物理图像的方法,帮助学生认识物理规律。
用坐标的横轴为自变量,纵轴为因变量。
利用看似”复杂无序”的数据作出简洁的物理图像,则很容易找出物理规律,既直观又形象,增强知识的可接受性。
在许多情况下,由于直线图像绘制方便,正比关系明显,为了使获得的图线为一直线,往往采用将被测数据作某种变换后得数值作为变量,从而得出正比图线。
如在牛顿第二定律的教学中,我们就借助了a—1/m和a—F图象的方法。
三.理解图像含义及所提供的信息
理解图像的轴,点,线,截,斜,面六大功能。
1、轴:弄清直角坐标系中,横轴、纵轴代表的含义,即图像是描述哪两个物理量间的关系,是位移—时间关系?还是速度—时间关系?等等……同时注意单位及标度。
2、点:物理图像上的“点”代表某一物理状态,要弄清图像上任一点的物理意义,实质是两个轴所代表的物理量的瞬时对应关系,如代表t时刻的位移x,或t时刻对应的速度等等.在图象中我们着重要了解截距点、交点、极值点、拐点等这些特殊点的物理意义。
3、线:图像上的一段直线或曲线一般对应一段物理过程,给出了纵轴代表的物理量随横轴代表的物理量的变化过程.
4、截:即纵轴截距,一般代表物理过程的初状态情况,即时间为零时的位移或速度的值.当然,对物理图像的全面了解,还需同学们今后慢慢体会和提高,如对矢量及标量的正确处理分析等等……
5、斜:即斜率,也往往代表另一个物理量的规律,看两轴所代表物理量的变化之比的含义.同样可以从物理公式或单位的角度分析,如s—t图像中,斜率代表速度等等……
6、面:图像和坐标轴所夹的“面积”常与某一表示过程的物理量相对应,如能充分利用“面积”的这一特点来解题,不仅思路清晰,而且在很多情况下可以使解体过程得到简化,起到比解析法更巧妙、更灵活的独特效果。
如速度--时间图像与横轴所围面积为物体在这段时间内的位移;气体压强—体积图像与横轴所围面积就是这一过程中
所做的功;力--时间图象与横轴所围面积就是力在这段时间内的冲量; 电容器充电过程所带电荷量—电压图象与横轴所围面积就是电容器中所储存的电能…充分利用图象带来的信息,是利用图象法求解物理题
的关键。
看两轴代表的物理量的“积”有无实际的物理意义,可以从物理公式分析,也可从单位的角度分析,如s—t图像“面积”无实际意义,不予讨论。
四.利用物理图像解决物理难题
在许多情况下,求解某些物理习题要受到数学知识的限制,有时由于学生对物理过程的抽象概括受到思维上的限制,难以把握物理问题的实质,而采用物理图象的方法,可以使学生找到捷径,使物理问题易于理
解。
【例1】如图1所示:质量相同的木块A,B用轻弹簧相连,置于光滑水平面上,开始弹簧处于自然状态。
现用水平恒力F推木块A,从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中,当木块速度相同时,加速度a A _____ a B;当木块加速度相同时,速度V A_______V B(填“<”“>”
“=”)
【解析】A的合力是F减去弹簧的弹力,而B的合力只有弹力。
弹力是变力,随压缩量的增加而增大。
所以,刚开始A是加速度减小的加速运动,B是加速度增加的加速运动。
我们用公式分析会觉得这个题目很难解,而且很容易出错。
但我们若把A、B的运动情况用v-t图象(如图2)来表示,则答案就一目了然了。
在t2时A和B速度相等,但那一点切线的斜率B大A小,所以a A>a B,B正确,而当t=t1时,斜率一样,但V A>V B,所以D也正确。
【例2】如图所示,两相同的小球同时沿甲乙两光滑的圆弧形轨道滑下,甲乙轨道的长度相等,问它们谁先落下?
【解析】两球下落时都做非匀变速运动,因此,我们很难从公式入手来判断谁下落的快。
但借助于v -t图象就能迎忍而解。
两球的初速均为零,有机械能守恒可知末速大小相等设为v 0,因m 1的加速度由大变小,m 2的加速度由小变大。
故作出它们各自的v -t图象如图所示。
图线1的斜率由大变小,图线2的斜率由小变大。
但由于路程相等,故图线下面的“面积”应相等,显然必有t 1<t 2。
【例3】如图所示,质量为2M 上表面粗糙的长木板静止放在光滑的水平面上,一个质量为m 的滑块(可视为质点)以水平速度V 0由木板的左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止, 滑块运动中所受摩擦力始终不变.现将木板分成长度与质量均相等的两段后紧挨着仍放在这水平面上,让小滑块仍以相同的水平速度V 0由木板的左端开始滑上木板,则下列说法正确的是:
V 0
图5
A. 滑块仍能滑到木板的右端与木板相对静止;
B. 滑块滑过木板的右端后飞离木板;
C. 滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止;
D. 以上答案均有可能。
【解析】此题用动能定理及动量守恒定律
求解步骤繁琐,难度较大. 而采用图v-t 图
的方法求解, 就突出了图像法的直观,简捷,
易于理解的优点. 由题意滑块在木板做初
速度为V0的匀减速运动,木板做初速度为0的匀加速运动, 滑至木板的右端与木板共速.即图像中的1图.而当木板分成两段后, 滑块滑上第二块木板时,两块木板分离, 由于第二块木板所受的摩擦力不变,所以加速度变大. 即图像中的2所示.得出这种情况下滑块与木板的相对位移小.故滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止.C 正确.
【例4】如图所示,在光滑的水平面上,有竖直向下
(垂直纸面向里)的匀强磁场分布在宽度为s 的区域
内,一个边长为L (L<s )的正方形闭合线圈以初速
度v 0垂直磁场的边界穿过磁场后速度变为v ,设线圈完全进入磁场时的
速度为v ′,则( )
A 、v ′>20v v +
B 、v ′=2
0v v + C 、v ′<
2
0v v + D 、 A 、C 均有可能,B 不可能 【解析】线圈在进入磁场的过程中,穿过它的磁通量发生变化,产生感应电流,受安培力作用,而且随着速度减小,安培力逐渐减小,线圈做变减速运动;线圈完全进入磁场后,不再有感应电流,做匀速运动;在线圈离开磁场的过程中,又做变减速运动,可以做出V —t 图像如图所示,由于线圈长度一定,图中两条曲线和时间轴所围的“面积”是相等的,而其它关系则不能确定。
用牛顿定律、运动学公式、能量关系都不能解决此题,故考虑采用动量定理,线圈运动过程中只受安培力F=BIL=B 2L 2V/R 由此可以看出,F 与v 的变化规律相对应。
即F —t 图应与V —t 图一致,因此F 图线与时间轴所围“面积”即冲量I也应相等,如图所示。
由以上分析可得:
I 1=I 2
I 1=mv ′+mv 0
I 2=mv -mv ′
则v ′=
故选项B 正确。
从以上实例分析看到,一些看似很复杂、解题过程较为繁琐的物理习题,通过应用物理图像分析求解,往往可以达到事半功倍的效果。
只要我们在平时的解题中多加留意,就会有意想不到的收获。
2
0v v。