在物理學(xué)中，常采用數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖像，將某些物理量之間的關(guān)系表示出來，因此圖像實(shí)際上反映了物理變化過程的特點(diǎn)以及物理量之間的變化關(guān)系。將物理過程和物理量之間的關(guān)系在圖像上呈現(xiàn)出來，可使物理過程形象、直觀，使解題過程優(yōu)化，往往會收到事半功倍的效果。因此，圖像題是重點(diǎn)考察學(xué)生觀察、獲取信息、分析處理數(shù)據(jù)能力以及靈活綜合應(yīng)用知識能力的一種好題型。

一、晶體熔化圖像

例1 如圖1所示是某物質(zhì)在熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。由圖可知：該物質(zhì)是________（填“晶體”或“非晶體”），其中BC段物質(zhì)處于________狀態(tài)（填“固體”、“液體”或“固液共存”）。

解析：根據(jù)固體熔化時(shí)其溫度與時(shí)間的變化規(guī)律不同，可將固體分為晶體和非晶體。晶體熔化時(shí)溫度保持不變，但要繼續(xù)吸熱，內(nèi)能增加，在坐標(biāo)系里的特征圖像表現(xiàn)為一條水平線段（BC段）；而非晶體卻沒有這樣的特點(diǎn)。晶體熔化過程中吸熱，但溫度保持不變，此時(shí)物質(zhì)處于固液共存態(tài)。

例2 炎熱的夏天，小紅從冰箱冷凍室中取出一些冰塊放入可樂杯中，經(jīng)過一段較長時(shí)間后，杯中的冰塊全部變成了液態(tài)，下面的圖像能正確反映冰塊物態(tài)變化過程的是（ ）

圖2

解析：冰塊是晶體，由固態(tài)變成液態(tài)屬于熔化過程，所以此圖像應(yīng)屬于晶體的熔化圖像；且冰的熔點(diǎn)是0℃。由此可以判斷圖像應(yīng)是B。

二、物質(zhì)的質(zhì)量與體積圖像

例3 分別由不同物質(zhì)a、b、c組成的三個實(shí)心體，它們的體積和質(zhì)量的關(guān)系如圖3所示，由圖可知下列說法正確的是（ ）

A．a(chǎn)物質(zhì)的密度最大

B．b物質(zhì)的密度是1．0×103kg/m3

C．c物質(zhì)的密度是a的兩倍

D．b、c的密度與它們的質(zhì)量、體積有關(guān)

解析：密度是物質(zhì)本身的一種特性，只跟物質(zhì)種類有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量和體積無關(guān)。圖像中橫軸表示質(zhì)量，單位是Kg，縱軸表示體積，單位是m3。我們可以假定體積都是2×10-3m3，從圖像中可以看出A．B．c三種物質(zhì)對應(yīng)的質(zhì)量分別為1Kg、2Kg、4Kg，根據(jù)密度公式可知ρa(bǔ)=0．5×103Kg/m3；ρb=1．0×103Kg/m3；ρc=2．0×103Kg/m3�？梢娢镔|(zhì)c的密度最大，是物質(zhì)a的4倍。

例4 如圖4是小明在探究甲、乙、丙三種物質(zhì)質(zhì)量與體積關(guān)系時(shí)作出的圖像．分析圖像可知（ ）

A．ρ甲>ρ乙>ρ丙B．ρ甲>ρ丙>ρ乙C．ρ丙>ρ乙>ρ甲D．ρ乙>ρ甲>ρ丙

解析：圖像中橫軸表示體積，單位是cm3，縱軸表示質(zhì)量，單位是g，整個圖像表示質(zhì)量隨體積的變化。我們可以假定體積都是500px3，從圖像中可以看出甲、乙、丙三種物質(zhì)對應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系為m甲>m乙>m丙，根據(jù)密度公式可知ρ甲>ρ乙>ρ丙。

三、簡單的運(yùn)動圖像

例5 某同學(xué)的爸爸?jǐn)y全家駕車去太湖漁人碼頭游玩，在途經(jīng)太湖路時(shí)，路邊躥出一只小貓，他緊急剎車才沒撞到它。如圖5為緊急剎車前后汽車行駛的時(shí)間──速度圖像，根據(jù)圖像分析不正確的是（ ）

A．緊急剎車發(fā)生在8：27

B．在8：23～8：27時(shí)間段內(nèi)他駕車勻速前進(jìn)

C．在8：20～8：30時(shí)間段內(nèi)他駕車的最大速度為60千米/時(shí)

D．在8：20～8：30時(shí)間段內(nèi)他駕車的平均速度為60千米/時(shí)

解析：本題圖像是s?t關(guān)系圖像，從圖像中可以發(fā)現(xiàn)，汽車從8：20～8：23處于加速運(yùn)動狀態(tài)；從8：23～8：27處于勻速運(yùn)動狀態(tài)；從8：27緊急剎車之后又做加速運(yùn)動。在整個運(yùn)動過程中的最大速度是60Km/h。

例6 某學(xué)習(xí)小組對一輛平直公路上做直線運(yùn)動的小車進(jìn)行觀察研究。他們記錄了小車在某段時(shí)間內(nèi)通過的路程與所用的時(shí)間，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了路程與時(shí)間的關(guān)系圖像如右圖所示。根據(jù)圖像可知，2?5s內(nèi)，小車的平均速度是_____；若小車受到的牽引力為200N，5?7s內(nèi)小車牽引力的功率是_____。

解析：此圖像是s?t關(guān)系圖像，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示路程。從圖像中可以看出小車在第2?5s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，速度是0，所以小車在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度是0；小車在第5?7s內(nèi)運(yùn)動的路程，從圖像中可以看出是4m，所以這段時(shí)間內(nèi)做功為=200N×4m=800J，則小車牽引力的功率為=400W。

四、導(dǎo)體的電流與電壓圖像（U-I圖像）

U-I圖像是最經(jīng)典的電學(xué)圖像。根據(jù)圖像巧妙確定元件在電路中的工作點(diǎn)，進(jìn)而由工作點(diǎn)的坐標(biāo)即可知元件的實(shí)際工作狀態(tài)下的電流、電壓為求解電阻、電功率等問題創(chuàng)造條件。當(dāng)在“I-U”圖像里表現(xiàn)為過原點(diǎn)的一條直線時(shí)，其表示的物理規(guī)律是：在電阻不變時(shí)電流與電壓成正比。

例7 通過定值電阻甲、乙的電流與其兩端電壓關(guān)系圖像如圖7所示。現(xiàn)將甲和乙并聯(lián)后接在電壓為3V的電源兩端。下列分析正確的是（ ）

A．R甲 ：R乙=2：1 B．U甲 ：U乙=2：1

C．I甲 ：I乙=2：1 D．I乙 ：I甲=2：1

解析：此題是U-I關(guān)系圖像，考查的是電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，定值電阻甲、乙并聯(lián)后接在電壓為3V的電源兩端，由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知U甲 ：U乙=1：1；由圖像可知當(dāng)甲、乙兩電阻兩端電壓是3V時(shí)，通過它們的電流分別是0．6A．0．3A，所以I甲 ：I乙=2：1；由歐姆定律公式可知：R甲=5Ω，R乙=10Ω,所以R甲 ：R乙=1：2。

例8 某導(dǎo)體中的電流與它兩端電壓的關(guān)系如圖8所示，下列分析正確的是（ ）

A．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí)，電阻為0

B．該導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而減小

C．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí)，電流為0

D．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為2 V時(shí)，電流為0．6A

解析：電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它不隨導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體電流的變化而變化。從圖像可知，當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí)，電流為0；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為2 V時(shí)，通過導(dǎo)體的電流是0．4A。

五、其他類型的圖像問題

例9 《刑法修正案（八）》，對“飲酒駕車”和“醉酒駕車”制定了嚴(yán)格的界定標(biāo)準(zhǔn)，如下表所示。

飲酒駕車

20mg/100mL 血液中的酒精含量< 80mg/100mL

醉酒駕車

血液中的酒精含量80mg/l00mL

①交警在某次安全行車檢查中，檢測到某駕駛員100mL的血液中酒精含量為66mg，那么，該駕駛員屬于。

②如圖9甲所示，是酒精檢測儀的簡化電路。其中，定值電阻R0=10Ω，電源電壓為3V；R為氣敏電阻，它的阻值與酒精氣體含量的關(guān)系如圖9乙所示。如果通過檢測儀檢測到駕駛員的血液中酒精含量為12%時(shí)，電流表的示數(shù)為 ______ A。

解析：駕駛員血液中的酒精含量為66mg/100mL，介于20mg/100mL?80mg/100mL 之間，所以屬于飲酒駕車；觀察圖像乙可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)駕駛員的血液中酒精含量為12%時(shí)，氣敏電阻R的阻值是2Ω，根據(jù)歐姆定律可知：=0．25A。

例10 小陽設(shè)計(jì)一個天然氣泄漏檢測電路，如圖10甲所示，R為氣敏電阻，其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖10乙所示，R0為定值電阻，電源電壓恒定不變。則下列說法正確的是（ ）

A．天然氣濃度增大，電壓表示數(shù)變小

B．天然氣濃度減小，電流表示數(shù)變大

C．天然氣濃度增大，電路消耗的總功率變小

D．天然氣濃度減小，電壓表與電流表示數(shù)的比值不變

解析：從圖像乙中可以發(fā)現(xiàn)，氣敏電阻R的阻值隨天然氣濃度的增加而減小。從電路圖甲中可以看出，當(dāng)天然氣濃度增加氣敏電阻R減小時(shí)，使電路中的電流增大，由公式可知：電路消耗的總功率變大；根據(jù)歐姆定律可知：定值電阻R0兩端的電壓增大。由于R0是定值電阻，所以它兩端的電壓與通過的電流之比是常數(shù)，比值恒定不變。

可見，利用圖像信息解題有時(shí)能化繁為簡、化難為易，避免了復(fù)雜瑣碎的數(shù)學(xué)運(yùn)算，提高了學(xué)生的解題能力。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/zhongkao/745387.html

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