例析兩道須用圖像方可求解的物理題

在物理中考和競賽中，利用圖像法求解的物理量的試題層出不窮，此類試題，一般難度不大。本文選析兩道相對難度較大、通過作圖像方可求解的物理試題，供同學們學習時參考。

例1 （01年上海市初中物理復賽）某學生應用氣體保持溫度不變時，密閉在容器的氣體壓強隨體積改變而變化的規(guī)律，設計了測量不規(guī)則形狀固體體積的實驗。他首先將醫(yī)用注射器的活塞移至20ml刻度處，并與氣壓計連接，如圖甲所示，然后改變注射器內密閉氣體的體積，記下對應各體積的壓強值，如表1所示。取下注射器，在注射器內放入待測固體，將注射器活塞仍然放在20ml刻度處，再次將注射器與氣壓計連接，然后依次改變注射器密閉氣體的體積，記下對應各體積的壓強值如表2所示。

（1）請在圖乙a中的坐標紙上選取合適的坐標，畫出反映氣體在溫度不變的條件下，氣體壓強與體積的關系的直線圖像。

（2）請在圖乙b中的坐標紙上，用作圖法求出不規(guī)則固體的體積。

解析 （1）由表1可知，在溫度不變時，密閉氣體的壓強p與體積V的關系是：pV=定值，即1p—V的圖像為直線，用描點法所作圖像如圖丙c所示。

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（2）根據表2中的數據，用描點法所作圖像如圖丙d所示，將該圖像向下延長交于V軸，在V軸上的截距V=3.2mL=3.2cm3，與之相對應的橫坐標1p=0，即p→∞。由（1）中探究出的結論可知，此時V氣→0，故V=3.2cm3，即為不規(guī)則固體的體積。

例2 （06年寧波市實驗區(qū)中考）某科學興趣小組的同學在實驗室發(fā)現一個有趣的無件，如圖甲所示：透明玻璃殼內有一個標有“6V 3W”字樣的小燈泡L（阻值不變）和一個由一種特殊金屬絲制成的導體R0。A、B、C是其外露的三個接線柱，為進一步了解導體R0的某些特殊性征，他們使用了如圖乙所示電源電壓恒為6V的實驗裝置：把導線M、N分別與A、C接線柱相連，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，測得了一組電流表和電壓表的讀數，并繪制成圖丙所示曲線。

（1）小燈泡L的電阻值為______Ω，當它正常工作時，通過的電流是_____A。

（2）小明同學在原來連線的基礎上，再用導線連接A、B兩個接線柱，閉合開關S，把滑片P移到a端，此時電流表的示數是多少A？

（3）若把導線M、N分別接到A、B接線柱上，閉合開關S，把滑片P移到a端，則小燈泡消耗的電功率為多少？

（溫馨提示：本小題可用作圖法輔助求解）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。