浅谈描点作图题的图线该如何画
——由2012江苏物理高考参考答案不妥说起
2013-08-16王仁泉
王仁泉
(南通市天星湖中学 江苏 南通 226010)
2012年的高考已经落下帷幕,在对江苏高考试题进行分析时,笔者发现关于实验题中作图的参考答案存在一定的问题.
题目:(2012年高考江苏卷第11题)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图1所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP,OQ的长度为h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.
图1
(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.
(2)请根据表1的实验数据作出s-h关系的图像.
(3)实验测得A,B的质量分别为m=0.40kg,M=0.50kg.根据s-h图像可计算出木块A与桌面间的动摩擦因数μ=______.(结果保留一位有效数字)
表1 实验数据
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”).
图2
本题的参考答案:
(1)减小B的质量;增加细线的长度(或增大A的质量;降低B的起始高度).
(2)见图3.
图3
(3)0.4.
(4)偏大.
对于描点作图题,我们知道,一般应遵守这样两个原则:
(1)建立坐标轴时,应使图像尽量覆盖整个坐标轴空间,此时坐标轴的起点不一定是“零”(比如在“测定电源电动势和内阻”的实验中,如果只是一节干电池,路端电压的变换范围往往比较小,往往测得的数据都会大于1.1,为了便于分析斜率等数据,同时也为了使画出的图像比较美观,从而纵轴的起点一般是1或1.2,而不是零);
(2)所有点都描好后,画线前应先确定两个坐标轴物理量间的函数关系:是线性关系还是非线性关系,从而所画图线必须满足这个关系,而不能直接由点来画,因为这些点是有误差的,另外还要注意这些线是否过原点.
当然,也要注意有些问题,在一定条件下为直线,超过某一限度就会偏离直线,这时我们在这一限度后面就要随着点的偏离而画成曲线.
这样,本题在画图之前一个必须推导s和h的关系式.
推导过程如下:
运用动能定理B落地前,对A,B系统有
B落地后,对A有
从而知s与h成正比关系,图线过坐标原点.
现在来看给我们的参考答案,所画的图线笔者认为存在两处瑕疵.
(1)s,h给的数据差不多都是20~60cm,方格纸也正好是6大格,起点完全可以从0开始,每一大格是10,最后是60,但标准答案上却是从10开始,70结束,同样也每一大格是10,两种起点对所画图线没有任何的区别,不知道为什么要打破常规思维,舍易求繁?
(2)由s,h的关系式我们知道,图线一定过坐标原点,如果所画图线不过坐标原点,就是错误图线.显然,答案中的图线是不可能过(0,0)点的.
笔者认为,正确的图线应该是如图4所示.
图4