談初中物理圖像題

荊麗華

近年來，圖像題已成為各省市中考考查的熱點題型。物理圖像能形象地表達物理規律，直觀地描述物理過程，鮮明地表述各物理量之間的依存關系，是分析和解決物理問題的有效手段。同時，中考中這類考題提供的背景都來源于日常生產和生活，它靈活多樣，開放、綜合程度高，不拘泥于書本知識，它有效地考查了學生的閱讀、分析、歸納、整合、應用等各方面能力。因此，很多學生面對圖像題束手無策，究其原因在于缺乏對初中物理圖像進行歸納分析的能力，對圖像中各元素的物理意義理解不到位，對圖像題沒有清晰的解答思路和方法。下面筆者將對初中物理常見的圖像進行分類總結，并以典型的圖像題為例來談談這類考題的解答步驟和方法。

一、初中常見的圖像類型

1.熱學圖像——六個重要圖像

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2.物質和運動圖像

（1）路程-時間圖像 （2）速度-時間圖像 （3）質量-體積圖像

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3.電學圖像

（1）定值電阻的電流-電壓圖像 （2）燈泡的電流-電壓圖像

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二、圖像題的解題技巧

很多學生面對圖像題有畏懼心理，看到它們就眉毛胡子一把抓，常常對圖像中的信息找不準、找不全，不能調動所學物理知識對圖像中的信息進行正確的解讀。筆者經過多年研究，總結出能夠全面、正確分析圖像題的三個步驟。

1.研究坐標軸

坐標軸就像是圖像的門戶，只有弄清楚坐標系縱軸和橫軸所代表的物理量才有可能認識圖像所表達的物理意義。有些圖像雖然其特征相同，但由于坐標軸所代表的物理量不同，則反映的物理規律截然不同，如運動圖像中的路程-時間圖像和速度-時間圖像。

2.研究圖像趨勢

圖像趨勢一般可以分為直線、曲線或是折線。不同的趨勢代表著橫、縱軸物理量之間不同的函數關系。其中直線趨勢在初中物理圖像中考查的最多。過原點的直線不僅說明橫、縱軸物理量之間存在正比例關系，而且圖像斜率的大小也表示另一個物理量的值。學生也要熟悉常見的物理圖像中斜率所代表的物理意義，如路程-時間圖像的斜率為速度、速度-時間圖像的斜率為加速度、質量-體積圖像的斜率為密度、電壓-電流圖像的斜率為電阻。

3.研究圖像交點

我們遇到的圖像題不可能總是唯一的圖線，在一幅圖像中往往包含多種圖像趨勢、多個物體同一物理量的比較。圖像之間的交點及其與兩坐標軸交點（即截距）的坐標值的物理意義，往往反映物理過程中某些特定的狀態。圖像之間交點說明有一組狀態量同時適合所描述的不同對象，故弄懂其意義會給我們的分析帶來很大的啟發和幫助。

下面就以一些常見的圖像題為例來談談上述步驟和方法的實際應用。

例1.用圖像可以表示物體的運動規律，圖1中用來表示物體做勻速直線運動的是（ ）

A.②④ B.①③ C.①④ D.②③

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解析：在圖1的四幅平面直角坐標系圖像中，②③的橫軸表示時間，縱軸表示路程；①④的橫軸表示時間，縱軸表示速度。根據物體做勻速直線運動的規律：速度始終不變的直線運動，即在任何相等的時間內運動的路程相同。①③符合，即選項B正確。通過對比、反思，不難發現即使①②（或③④）的圖像趨勢相同，但由于縱軸代表的物理量不同，反映的物理規律就截然不同。①表示勻速直線運動，②表示靜止，③表示勻速直線運動，④表示勻加速直線運動。從以上分析發現，研究圖像首先要研究好坐標軸。

例2.在某一溫度下，兩個電路元件甲和乙中的電流與電壓的關系如圖2所示。由圖可知，元件甲的電阻是 Ω，將元件甲、乙并聯后接在電壓為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：由圖可知，這是甲、乙兩個電路元件的電流與電壓圖像，圖中有兩種圖線趨勢：甲是過原點的直線，表示定值電阻的電流與電壓成正比；乙圖線是曲線，表示電壓隨著電流的增加而升高，常見元件是燈泡。甲是定值電阻，利用歐姆定律，從直線上任取一點，例如U=1V，I=0.2 A，易得R=5 Ω。將甲、乙并聯后接在電壓為2 V的電源兩端，根據并聯電路電壓特點，可知甲、乙的電壓都是2 V，從圖像上易得流過元件甲的電流是0.4 A，流過元件乙的電流是0.2 A。

例3.兩個相同的容器分別裝了質量相同的兩種液體，用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時間關系如圖3所示。根據圖線可知（ ）

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：這是甲乙兩種液體的溫度與時間圖像，圖線都是過原點的直線，其斜率與物質的比熱容有關。該題依據是公式：Q吸=Cm（t末-t初）。要比較公式中兩種物質某一物理量之間的變化關系，可以利用控制變量法解答。兩個相同的容器分別裝了質量相同的兩種液體，若用同一熱源分別加熱，單位時間內熱源放出的熱量相等，如果加熱時間相同，在轉化效率為100%時液體吸收的熱量相等。當加熱時間，即吸收熱量和液體質量相同時，液體的比熱容與升高的溫度成反比，由圖像可知乙液體升高的溫度比甲多，因此甲的比熱容大于乙；當升高相同的溫度時，由圖像得甲加熱的時間比乙長，因此甲液體吸收的熱量較多。綜合分析，選項A正確。

例4.如圖甲電路所示，電源電壓為9 V且保持不變，小燈泡標有“6 V 6 W”的字樣，小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙。求：

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（1）小燈泡正常發光時電阻為多少歐？

（2）當電流表的示數為0.7A時，小燈泡的電功率為多少瓦？

（3）當電壓表的示數為2V時，整個電路10 s內消耗的電能是多少焦？

解析：這是一道電路圖與電學圖像的綜合題，面對這類題首先分析電路，搞清楚電路的連接方式和工作狀態，再分析圖像中的信息，兩者結合找到合適的公式解題。本題從電路圖中看出是滑動變阻器和燈泡串聯，滑動變阻器電阻值的變化引起電流表及電壓表示數的變化，即燈泡電流和電壓的變化。圖像是關于小燈泡的電流隨電壓的變化曲線，從曲線上可以直接讀出燈泡的電流和電壓值。

（1）根據燈泡的銘牌“6 V 6 W”，RL=U2L/PL=（6 V）2/6 W=6 Ω

（2）由圖可知，燈泡電流為0.7 A時，電壓為3 V，P實=U實×I實=3 V×0.7 A=2.1 W

（3）當電壓表示數為2 V時，由圖可知此時電路中的電流為0.5 A，則：

W=UIt=9 V×0.5 A×10 s=45 W

？誗編輯 董慧紅