分類解析２００８年中考物理圖像題

所謂的圖像問題，是物理學(xué)中重要的一種數(shù)與形結(jié)合的題型，這種題是采用數(shù)學(xué)圖像方法，把物理現(xiàn)象或物理量之間的關(guān)系表示出來，在直角坐標(biāo)系中把兩個相關(guān)的物理量之間的關(guān)系表示出來的一種函數(shù)圖像.對于圖像題可以考查學(xué)生解讀圖像的能力，而且還能培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識綜合分析與處理信息的能力.

對于解決圖像類試題，首先要弄清圖像中橫、縱坐標(biāo)所表示的物理量.其次讀出有關(guān)的對于物理量的數(shù)值.再次要明確圖像所表達(dá)的物理意義，利用圖像的交點坐標(biāo)、斜率、截距交點和圖像與坐標(biāo)軸所包圍的面積等隱含關(guān)系，或者根據(jù)公式，把其根據(jù)題目圖像的要求進(jìn)行變形、分析、推理、判斷和計算.最后要根據(jù)以上的分析、推理、判斷、計算，最后得出相應(yīng)的結(jié)論和相應(yīng)的物理規(guī)律.

下面針對2008年中考物理試題分類解析圖像題如下：

一、光學(xué)類

例1：（遼寧省十二市）某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖像，如圖1所示，下列判斷正確的是（ ）.

A.該凸透鏡的焦距是20cm

B.當(dāng)u=15cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C.當(dāng)u＝25cm時成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡10cm處移動到30cm處的過程中，像逐漸變小

【解析：這是一道考查凸透鏡成像規(guī)律題，要弄明白橫、縱坐標(biāo)的意義，對于此函數(shù)圖像，應(yīng)抓住特殊坐標(biāo)點，即物距與像距都等于20cm，說明此時物體位于二倍焦距處，因此焦距為10cm.然后根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律易得當(dāng)u＝15cm時，物體位于一倍和二倍焦距間時，得到倒立、放大實像.當(dāng)u=25cm時，物體位于二倍焦距以外，得到倒立、縮小實像，它的應(yīng)用是照相機(jī).當(dāng)物體遠(yuǎn)離焦點時，像逐漸靠近焦點，并且像變小.答案：D.】

二、電學(xué)類

1.定性分析U-I圖像

例2：（四川省廣安市）在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實驗中，分別用R1、R2兩個電阻進(jìn)行了探究，并根據(jù)各自的實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖2所示的I-U關(guān)系圖像，從圖中可以看出R1、R2的大小關(guān)系為（ ）.

A. R1＞R2B. R1＜R2

C. R1=R2 D.不能確定

【解析：對于U-I圖像，重要的看清橫縱坐標(biāo)分別代表的是哪個物理量，此類題是可以求出或比較不同電阻的大小，運用“公式法”解決此類問題是很有效的，根據(jù)歐姆定律的變形公式R=即可判斷.具體辦法有兩種來比較：（1）利用等壓法，即作一條與電流所在的坐標(biāo)平行的直線，與圖線相交兩點，然后比較電流的大小，若電流大的則電阻小.（2）利用等流法，即作一條與電壓所在的坐標(biāo)平行的直線，與圖線相交兩點，然后比較電壓的大小，若電壓大的則電壓大.答案：B.】

練習(xí)：（山東省濟(jì)寧市）張華同學(xué)在“探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系”時，將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖4所示的圖像，根據(jù)圖像，下列說法錯誤的是（ ）.

A.當(dāng)在導(dǎo)體乙的兩端加上1V的電壓時，通過導(dǎo)體乙的電流為0.1A

B.將甲、乙兩導(dǎo)體并聯(lián)后接到電壓為3V的電源上時，干路中的電流為0.9A

C.通過導(dǎo)體甲的電流與其兩端的電壓成正比

D.導(dǎo)體甲的電阻大于導(dǎo)體乙的電阻

2.根據(jù)U-I圖像計算

例3：（ 廣東省江門市）在某一溫度下，兩個電路元件甲和乙中的電流與電壓的關(guān)系如圖5所示.由圖可知，元件甲的電阻是Ω，將元件甲、乙并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，則流過元件甲的電流是A，流過元件乙的電流是A.

【解析：解答該題的關(guān)鍵是分析清楚電路的連接方式及讀懂圖像的含義，首先根據(jù)圖線及R=計算出元件甲的電阻，R甲=3V/0.6A＝5Ω.將兩電阻并聯(lián)在2V的電源兩端，結(jié)合圖像，可以看出2V的電壓對應(yīng)的電流分別是0.4A和0.2A.另外，從這個圖像中，可以看出甲電阻圖線是直線，說明它的電阻是固定不變的；而乙電阻圖線是曲線，說明它的電阻是變化的，和溫度有關(guān).答案:5，0.4，0.2.】

3.根據(jù)U-I圖像進(jìn)行綜合電學(xué)計算

例4：（江蘇省揚州市）如圖6-①所示的電路，電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖線如圖6-②所示.根據(jù)圖線的信息可知: (甲/乙)是電壓表V2示數(shù)變化的圖線，電源電壓為 V，電阻R1的阻值為 .

【解析：解析此題關(guān)鍵是判斷電路的情況及其各個表測量的情況，另外要讀懂U-I圖像中電壓與電流的變化關(guān)系.首先分析此電路是串聯(lián)電路，V1測量電阻R1兩端電壓，V2測量電阻R2兩端電壓，根據(jù)電流、電壓和電阻的關(guān)系可知，當(dāng)滑動變阻器的滑片移動時，當(dāng)R2增大時，根據(jù)串聯(lián)電路中，電阻與電壓成正比的特點可知，R2所分的電壓增大，相應(yīng)的電流減小，即“一大一小”.相反，則電阻R1所分的電壓減小，相應(yīng)的電流減小，即“同大同小”.根據(jù)這些規(guī)律即圖像即可判斷，乙是電壓表V2示數(shù)變化的圖線.根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，電源電壓等于各部分電路電壓之和，所以在圖像中，找到相同電流下，兩電壓表的示數(shù)之和即是電源電壓，比如在電流為0.3A時，兩電壓表示數(shù)相等為3V，因此電源電壓為6V.最后根據(jù)歐姆定律的變形公式R=，把甲圖線中對應(yīng)電流與電壓的兩數(shù)據(jù)分別代入即可求得為10Ω.答案：乙，6，10.】

三、熱學(xué)類

1.熔化、凝固圖像

例5：（四川省廣安市）如圖7是A，B兩種物質(zhì)熔化時的溫度-時間圖像，其中物質(zhì)是晶體，它的熔點是 ℃，在第 8min時，這種晶體處于 狀態(tài).

【解析：對于熔化圖像，它包括晶體熔化圖像和非晶體熔化圖像.兩者的區(qū)別在于：晶體熔化過程是先升溫達(dá)到熔點后，開始熔化溫度保持不變，熔化完后再升溫.非晶體是邊升溫邊熔化，沒有溫度保持不變的過程.平行的線段對應(yīng)熔化（凝固）過程，線段對應(yīng)的溫度是熔點（凝固點）.晶體物質(zhì)在熔點溫度時可能是固態(tài)、液態(tài)或固液共存狀態(tài).當(dāng)晶體在熔化過程時，處于固液共存狀態(tài).對應(yīng)A物質(zhì)有固定不變的溫度，因此它是晶體，固定不變的溫度為80℃即熔點.它在第8min時，溫度不變，此時為熔化過程，所以此時處于固液共存狀態(tài).答案：A，80，固液.】

練習(xí)：（浙江省溫州市）科學(xué)家研制出一種純度極高的碳化硅晶體，該晶體制成的半導(dǎo)體將大大提高電子設(shè)備的效率.圖8是該晶體的熔化圖像，a、b、c、d四點中，表示該晶體正處于固液共存狀態(tài)的是（） .

A．a(chǎn)B．b

C．cD．d

2.沸騰圖像

例6：（浙江省衢州市）給一定質(zhì)量的水加熱，其溫度隨時間變化的關(guān)系如圖9所示.若其他條件不變，僅將水的質(zhì)量增加，則水的溫度隨時間變化的圖線應(yīng)該是（）.

【解析：對應(yīng)沸騰圖像的特點是在圖像中應(yīng)是一條與橫坐標(biāo)軸平行的直線，該直線在縱坐標(biāo)軸上的截距的交點，就是物質(zhì)的沸點.此題中，給一定量的水加熱，若其他條件不變，僅將水的質(zhì)量增加，這時需要加熱的時間增加，即達(dá)到沸騰時需要的時間增加，但由于液體的種類不變，氣壓不變，所以水的沸點不變.答案：D.】

3.比熱容圖像

例7：（廣東?。﹥蓚€相同的容器分別裝了質(zhì)量相同的兩種液體，用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時間關(guān)系如圖10所示．根據(jù)圖線可知（）.

A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容

B.如果升高相同的溫度，兩種液體吸收的熱量相同

C.加熱時間相同，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量

D.加熱時間相同，甲液體溫度升高比乙液體溫度升高得多

【解析：此題涉及比熱容（C＝Q吸/mΔt）的問題，對于此題若圖像中初溫不同，可以直接根據(jù)圖線的斜率來判斷溫度的變化Δt的大小，圖線的斜率大，說明它的溫度變化大，在其他量相同的條件下，其比熱容小.根據(jù)題意可知，由于加熱器是完全相同的，它們在相同時間內(nèi)放出的熱量相同，在不計熱損失的情況下，可以認(rèn)為甲、乙兩種液體在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同，其比熱容為C＝Q吸/mΔt，由于兩種液體的質(zhì)量相同，在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同，比熱容C與升高的溫度Δt成反比，由于兩種液體的初溫相同，通過圖像可知乙升高的溫度大，因此乙的比熱容小.答案：A.】

四、力學(xué)類

1.密度類

例8：（山東?。┬∪A同學(xué)在探究兩種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積的關(guān)系時，做出了如圖11所示的圖像.根據(jù)圖像提供的信息，以下說法錯誤的是().

A.物質(zhì)的質(zhì)量跟體積的比值與質(zhì)量有關(guān)

B.物質(zhì)的質(zhì)量跟體積的比值與體積無關(guān)

C.同種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積的比值相同

D.不同物質(zhì)的質(zhì)量跟體積的比值不同

練習(xí)：（四川省樂山市）甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系如圖12所示，由圖像可知（ ）.

A. ρ甲> ρ乙

B.ρ甲< ρ乙

C. 若V甲=V乙，則m甲

D. 若m甲=m乙，則V甲>V乙

2.壓強類

例9：（江蘇省蘇州市）如圖13甲、乙兩種液體內(nèi)部壓強與深度關(guān)系的圖像.設(shè)液體甲的密度為ρ甲，液體乙的密度為ρ乙，則ρ甲和ρ乙的關(guān)系是（ ）.

A. ρ甲< ρ乙

B. p甲> ρ乙

C. ρ甲= ρ乙

D.無法確定

3.浮力類

例10：（浙江省義烏市）如圖14所示將一鐵塊用彈簧秤懸掛起來，并逐漸浸人水中，下列能正確表示鐵塊所受浮力與浸入深度關(guān)系的是（ ）.

【解析：對于此題最關(guān)鍵的是明確橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量，比如縱坐標(biāo)代表浮力與拉力時，所描述的圖像是完全相反的，此題中縱坐標(biāo)代表浮力的大小，當(dāng)鐵塊緩慢浸入水中時，鐵塊浸入水中的體積先增大，后保持不變，根據(jù)阿基米德原理，鐵塊受到的浮力將隨體積的增大而增大，當(dāng)完全浸沒時，即排開水的體積不變時，它受到的浮力也保持不變.所以整個過程鐵塊所受的浮力是先增大，后不變.答案：D.】

4.運動類

例11：（江蘇省鎮(zhèn)江市）汽車在平直公路上勻速行駛，下面四個圖像中能正確表示汽車速度與時間關(guān)系的是().

【解析：對于運動學(xué)的圖像，大致有兩類：一是s-t圖像；二是v-t圖像.所以做此類運動類圖像題時，一定要辨別縱坐標(biāo)是代表路程還是代表速度這個物理量，這樣才不會至于把物體的運動狀態(tài)判斷錯誤，對于此題研究的是v-t圖像，由于汽車是勻速運動，所以速度是不變的.答案：A.】

對于圖像題，特別是以上這類函數(shù)圖像題，還有很多比如電與磁類等.可以說這種數(shù)與形相結(jié)合的新型題，現(xiàn)以成為中考的熱點，我們必須給予高度的重視，不斷總結(jié)、歸納、概括，找到解決這類問題的辦法，正確地應(yīng)對各類圖像題，選擇好公式，并且能正確變形，讀懂圖像中橫、縱坐標(biāo)的含義，運用相應(yīng)的物理知識進(jìn)行解決，必會取得一定的效果.

（作者單位：訥河市同心中學(xué)）