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第二轮 专题突破
专题突破 能力提升
第34讲 跨学科实践专题(利用函数图像解决物理问题)
01
限时训练
02
优化提升
目 录
C O N T E N T S
在2022版课标中,“跨学科”是一个重要的主题,要求学生立足
物理课程,“跨”出本学科的视野,把学习拓展到日常生活、工程实
践和社会发展中。数学作为一门工具,在物理学科的学习中起到非
常重要的作用,其中函数图像可以帮助我们更好地解决数据处理和
分析问题。两种物理量之间的关系往往可以用一次函数、二次函数、
反比例函数以及三角函数等知识联系起来,在解决这类题目时,需
要从题干和图像中提取有用的信息,相比于在题干文字给出信息,
难度会提高,相应地也能更好地培养学生的综合素养。
【例题精选】
图34-1
1.物理学科实践小组模拟“钢梁
承重下垂”的测试,用钢片模拟
“钢梁”,如图34-1甲所示。跨
度在一定范围内,力敏电阻 受
到的压力与钢片下垂量 满足
关系, 。外加压力为零时,由于钢片自重,力
敏电阻受到的压力。力敏电阻与其受到的压力 函数
关系图像如图34-1丙所示。电压表测量范围 。#1
(1)小组设计了一个读取“钢梁承重下垂量”的测试仪,电路设计
如图34-1乙所示。当外加压力增大时,电压表示数______。
增大
图34-1
解:根据图像知,当外加压力增大时, 电阻减小,根据串联分压
规律,分得的电压减小,与串联的电阻 分得的电压变大,故电
压表示数变大。
图34-1
图34-1
(2)经过模拟测试发现:
当外加压力为 时,电压
表指针半偏,此时力敏电阻
为 。在电路安全的情况下,
外加压力达到最大时,力敏
【答案】见解析
电阻为,且。请计算电源电压 和最大外力时钢片下
垂量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
图34-1
【解析】由图丙可知,与 成反
比: ;
当时, ;当外
加压力达到最大时,力敏电阻为
根据串联电路的特点和欧姆定律知:
电源电压,,解得 ;
,此时, ,
当 时,
,根据
,可得
,
,根据
可知, ,
则最大下垂量
;
图34-1
(3)如要增大所测下垂量的最大值,需要将 的阻值______。
减小
图34-1
【解析】根据电压表示数不变,而压力越大,力敏电阻越小,电
路中的电流变大,根据 知,定值电阻必须减小。
分析:本题中,两个物理量之间可以用一次函数 或图丙中
的反比例函数。
01
限时训练
2026
1.图34-2的图像能正确地描述两个物理量之间关系的是( )
图34-2
C
A.图甲:物体所受重力与质量的关系
B.图乙:弹性限度内弹簧伸长量与所受拉力的关系
C.图丙:压力一定时,物体受到压强与受力面积的关系
D.图丁:浸没在液体中的物体,所受浮力与浸入深度的关系
图34-3
2.广东每年春天都会出现“回南天”现象,
给我们的生活带来了诸多不便。为了
测量空气的湿度,某同学设计了一款
湿度计,从湿度计(由电压表的示数
改编而成)指针所指刻度可知湿度大
0.1
30
0.6
60
小,其原理如图34-3甲所示。电源电压恒为, 为湿敏电阻,
其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示, 为定值电阻,把该
湿度计放在湿度为的环境下,电压表示数为 ,此时电路中
的电流为____A,阻值为____ ,电路的总功率是____ 。电
压表示数为 的位置应标记湿度为____%。
3.如图34-4甲所示电路,图甲所示电路中,电源电压恒定为 ,
滑动变阻器最大阻值是 。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,
滑动变阻器消耗的电功率与其接入电路电阻的 图像如图34-4
乙所示。则为____ ,图乙中的为____ 。整个电路的最小
电功率是____ 。
图34-4
10
0.8
1.2
图34-5
4.小明在社会实践中观察到修理汽
车的叔叔使用扳手时,还在扳手手
柄上加了一个套筒,如图34-5甲所
示。于是小明设计了如图34-5乙所
示的装置,探究轻质杠杆的动力大
1.5
小与动力臂的关系。调整好装置后,进行实验,改变动力臂,多
次测量,根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的
图像,则杠杆左端所挂重物的重力大小是____ (杠杆上每一小格
长度为 ),小明发现图像中
每次描出的点与两坐标轴围成的方
形面积(如图34-5丙中阴影部分)
总相等,原因是________________
_____________,由此可以推测,
当动力臂为 时,弹簧测力计
的示数为____ 。
阻力与阻力臂的乘积保持不变
1.5
图34-5
图34-6
5.如图34-6甲所示是学生喜欢喝的 钙奶,奶
的密度为 ,包装盒上标注了
净含量,瓶中所装 钙奶的质量为
______。若将此瓶 钙奶喝掉一半以后,剩
472.5
不变
余 钙奶的密度将______(选填“变大”“变小” 或“不变”);淘气
的小亮给剩余的 钙奶里加了一些糖,利用相关器材测量了它的
密度,根据实验数据绘出的图像如图34-6乙所示,则加糖后 钙
奶的密度__________ 。
02
优化提升
2026
1.综合实践小组的同学们利用自制密度计测量液体的密度,当密度
计漂浮在不同的液体中时,浸在液体中的高度 是液体的密度
的反比例函数,其图像如图34-7所示 。当液体
密度时,浸在液体中的高度为___ 。
5
图34-7
图34-8
2.如图34-8甲所示, 为轻质杠
杆, 为轻质硬棒且与力传感器
相连。已知的长度为 ,
足够长, 能承受的最大拉
1 000
6
12.5
力大小为。图34-8乙是物体从 点开始向右匀速运动过程中
力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体 的质量大小为
_______,物体运动的速度为___,若要杆不断,物体从
点开始运动时间最长为_____。取
3.如图34-9所示,电阻 ,滑动变阻器 的最大阻值为
,电源两端电压为 。
图34-9
(1)电路连接中,应处于断开状态,的滑动触头 应滑至
________(选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”)。
最右端
图34-9
(2)计算通过电路中电流的变化范围。
解:根据欧姆定律,当滑动变阻器 的滑片
在最左端时,只有 接入电路,
此时电流最大,即 ;
当滑动变阻器的滑片在最右端时, 的最
大值和 串联接入电路,此时电流最小,
,
电路中电流的变化范围为 。
(3)推导电阻 电功率与电流的正确函数关系式。
图34-9
解: 的电功率与电流的函数关系式:
。
物理
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