巧解初中物理圖像題的技巧分析

摘要：在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中，掌握物理規(guī)律對(duì)于物理的學(xué)習(xí)具有很大的幫助，物理規(guī)律不僅可以用文字描述出來，還可以使用數(shù)學(xué)式子將其表示出來，利用函數(shù)圖像來描述也是一種不錯(cuò)的方法.形象、直觀且能將動(dòng)態(tài)的變化過程清晰的表示出來等是函數(shù)圖像具有的優(yōu)點(diǎn)，它能夠讓物理問題變得更加簡(jiǎn)單明了;使用物理圖像能夠更加形象的表示出很多的較抽象的物理概念，有助于學(xué)生理解，同時(shí)，它也能夠使物理學(xué)科和數(shù)學(xué)知識(shí)、信息技術(shù)等其他學(xué)科相結(jié)合起來，從而進(jìn)一步提升初中學(xué)生的綜合素質(zhì)能力.使用函數(shù)圖像來描述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，比文字和表格等更加簡(jiǎn)潔和直觀，在近年來的中考物理試題中，與函數(shù)的圖像有關(guān)的題目層出不窮.

關(guān)鍵詞：物理圖像;解題技巧;圖像分析

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2021）29-0075-02

一、函數(shù)圖像能反映某些物理量的變化規(guī)律

例1李蘭將冰加熱過程中溫度隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)記錄了下來，并將其繪制成如圖1所示的圖像，請(qǐng)根據(jù)圖像可得出的正確結(jié)論是（）.

A.BC段是一個(gè)放熱過程.

B.冰的熔點(diǎn)是0℃.

C.CD段表示該物質(zhì)處于氣態(tài).

D.DE表示冰的熔化過程.

分析首先分析圖像，從這個(gè)圖像中我們可以知道，在0～3min這個(gè)時(shí)間段，物體是處于固體狀態(tài)的冰，由于吸收了熱量升高了溫度，那么在3min～6min這個(gè)時(shí)間段，物體正處于熔化的過程但并未熔化完全，此時(shí)物體是處于固液共存的狀態(tài)，吸熱溫度維持在0℃不發(fā)生變化，在6min～9min這個(gè)時(shí)間段，物體就全是液態(tài)的，可以發(fā)現(xiàn)吸熱溫度又開始上漲，上漲到到100℃時(shí)，達(dá)到水的沸點(diǎn)，水開始沸騰，溫度又開始保持不變.在這個(gè)冰加熱的整個(gè)過程中，物體都是吸收熱量的，因此它的內(nèi)能會(huì)一直增大，所以說法正確的就是B選項(xiàng).

例2林老師在上物理課時(shí)給同學(xué)們做演示實(shí)驗(yàn)，她將一塊邊長(zhǎng)等于a的立方體銅塊從圖2甲圖中的實(shí)線標(biāo)出的位置，下降到圖中的虛線的位置，銅塊剛開始下降時(shí)立方體的下表面剛好和水面保持一致的高度，那么銅塊所受到的水的浮力的大小F與銅塊的下表面在水中的深度？關(guān)系的圖像在圖2乙圖中描繪正確的為（）.

分析首先分析題目，根據(jù)所學(xué)的知識(shí)可知：F=ρVg，又分析題目所描述的實(shí)驗(yàn)的過程可知，在立方體銅塊慢慢沉入水中還未接觸到容器底部之前，有兩個(gè)不同的過程：（1）在銅塊恰好浸沒之前，V是逐漸增加的;（2）在銅塊浸沒以后，V的大小保持不變.所以銅塊在這兩個(gè)過程中所受到的浮力是先逐漸增大然后平衡保持不變的，因此銅塊受到的水的浮力的大小F與銅塊的下表面在水里的深度？之間的關(guān)系為：最初的時(shí)候，隨著深度的增大，F(xiàn)也逐漸增大，最后保持不變.綜上分析，正確的答案為A選項(xiàng).

結(jié)合例題1和例題2，我們可以知道，在解答“利用函數(shù)的圖像來反映某些物理量之間的變化規(guī)律”這類題型時(shí)，我們首先要理解一些物理變化的過程，以晶體的融化、水的沸騰等溫度變化規(guī)律為例，再者，我們要將課堂上所學(xué)的物理公式等去找出某些物理量隨其他物理量等因素變化的變化規(guī)律，借此做出準(zhǔn)確的判斷.

二、函數(shù)圖像能揭示某些物理量之間的關(guān)系

例3 人類的生存離不開水，那么在圖3中，描述水的各個(gè)物理量之間的關(guān)系的圖像，正確的是（）.

分析根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)可知：物體所受到的重力和質(zhì)量是正比的關(guān)系，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤.又根據(jù)物質(zhì)的特性有水的密度和比熱容可知，每種物質(zhì)都有其確定的密度和比熱容，且這些與溫度和體積的變化沒有關(guān)系，因此選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的，而選項(xiàng)C符合要求.再根據(jù)公式P=ρgh可得，當(dāng)液體的密度一定的情況下，因?yàn)樯疃鹊脑黾樱后w的壓強(qiáng)也會(huì)增大，因此選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的.仔細(xì)分析這個(gè)題目，我們可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上這個(gè)題目考查的是同學(xué)們對(duì)：

例4小于同學(xué)在一本課外書籍上發(fā)現(xiàn)了一幅圖像，通過詢問老師知道了這是一個(gè)“220V，40W”的白熾燈燈泡的電流與電壓關(guān)系的圖像，如圖4所示.小于從圖像上推理得到了這個(gè)白熾燈泡在不一樣的電壓下的實(shí)際的電阻的大小值.小于突然想到，如果將兩個(gè)一模一樣的“220V，40W”的這種燈泡串聯(lián)在一個(gè)電壓為220V的電源上，那么這兩個(gè)燈泡實(shí)際上會(huì)消耗多少的總電功率呢？

分析 首先我們需要仔細(xì)觀察和分析這個(gè)函數(shù)圖像，根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，我們知道一般I-U圖像應(yīng)正好是一條曲線，于是就透露出來一個(gè)信息：電流I和電壓U不是成正比的，也就是說電阻R不是一個(gè)固定的值，是會(huì)隨著電壓的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化的.而小于同學(xué)將這兩個(gè)燈泡串聯(lián)在一起，那么這兩個(gè)燈泡中每個(gè)燈泡的電壓就等于110V，所以這個(gè)題目我們首先就要將該燈泡在110V下的電流值在函數(shù)圖像中找到，再利用公式P=UI計(jì)算得到這兩個(gè)白熾燈泡的功率，經(jīng)過計(jì)算得，功率為35.2W.

通過例題3和例題4我們可以知道，在進(jìn)行求解“利用函數(shù)圖像來揭示某些物理量之間的關(guān)系”這類題型時(shí)，我們首先需要做的就是確定從這個(gè)函數(shù)圖像中兩個(gè)物理量之間到底是什么樣的關(guān)系，然后就是選擇正確的符合要求的物理公式進(jìn)行計(jì)算，最后得出正確的答案即可.

總而言之，在初中物理中，函數(shù)圖像的重要性不言而喻，因此初中生更需要掌握好初中數(shù)學(xué)的函數(shù)知識(shí).在解決物理問題的過程中，函數(shù)圖像法是一種解題的重要方法，需要同學(xué)們擁有識(shí)圖、建圖和用圖的能力，有利于提高學(xué)生的基本素質(zhì).

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[責(zé)任編輯：李璟]

作者簡(jiǎn)介：王雷（1984.3-），男，江蘇省徐州人，本科，中小學(xué)一級(jí)教師，從事初中物理教學(xué)研究.