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在物理學中，常采用數(shù)學中的函數(shù)圖像，將某些物理量之間的關系表示出來，因此圖像實際上反映了物理變化過程的特點以及物理量之間的變化關系。將物理過程和物理量之間的關系在圖像上呈現(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，圖像題是重點考察學生觀察、獲取信息、分析處理數(shù)據(jù)能力以及靈活綜合應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)在熔化時溫度隨時間變化的圖像。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)固體熔化時其溫度與時間的變化規(guī)律不同，可將固體分為晶體和非晶體。晶體熔化時溫度保持不變，但要繼續(xù)吸熱，內(nèi)能增加，在坐標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。晶體熔化過程中吸熱，但溫度保持不變，此時物質(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，所以此圖像應屬于晶體的熔化圖像；且冰的熔點是0℃。由此可以判斷圖像應是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組成的三個實心體，它們的體積和質(zhì)量的關系如圖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

解析：密度是物質(zhì)本身的一種特性，只跟物質(zhì)種類有關，與物質(zhì)的質(zhì)量和體積無關。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)對應的質(zhì)量分別為1Kg、2Kg、4Kg，根據(jù)密度公式可知ρa=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)量與體積關系時作出的圖像．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)對應的質(zhì)量關系為m甲>m乙>m丙，根據(jù)密度公式可知ρ甲>ρ乙>ρ丙。

三、簡單的運動圖像

例5 某同學的爸爸攜全家駕車去太湖漁人碼頭游玩，在途經(jīng)太湖路時，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時間段內(nèi)他駕車勻速前進

C．在8：20～8：30時間段內(nèi)他駕車的最大速度為60千米/時

D．在8：20～8：30時間段內(nèi)他駕車的平均速度為60千米/時

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

例6 某學習小組對一輛平直公路上做直線運動的小車進行觀察研究。他們記錄了小車在某段時間內(nèi)通過的路程與所用的時間，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了路程與時間的關系圖像如右圖所示。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關系圖像，橫軸表示時間，縱軸表示路程。從圖像中可以看出小車在第2?5s內(nèi)處于靜止狀態(tài)，速度是0，所以小車在這段時間內(nèi)的平均速度是0；小車在第5?7s內(nèi)運動的路程，從圖像中可以看出是4m，所以這段時間內(nèi)做功為=200N×4m=800J，則小車牽引力的功率為=400W。

四、導體的電流與電壓圖像（U-I圖像）

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

例7 通過定值電阻甲、乙的電流與其兩端電壓關系圖像如圖7所示�，F(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關系圖像，考查的是電流、電壓和電阻之間的關系，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)電路特點可知U甲 ：U乙=1：1；由圖像可知當甲、乙兩電阻兩端電壓是3V時，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 某導體中的電流與它兩端電壓的關系如圖8所示，下列分析正確的是（ ）

A．當導體兩端的電壓為0時，電阻為0

B．該導體的電阻隨電壓的增大而減小

C．當導體兩端的電壓為0時，電流為0

D．當導體兩端的電壓為2 V時，電流為0．6A

解析：電阻是導體本身的一種性質(zhì)，它不隨導體兩端的電壓和通過導體電流的變化而變化。從圖像可知，當導體兩端的電壓為0時，電流為0；當導體兩端的電壓為2 V時，通過導體的電流是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”制定了嚴格的界定標準，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，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)，當駕駛員的血液中酒精含量為12%時，氣敏電阻R的阻值是2Ω，根據(jù)歐姆定律可知：=0．25A。

例10 小陽設計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，當天然氣濃度增加氣敏電阻R減小時，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能化繁為簡、化難為易，避免了復雜瑣碎的數(shù)學運算，提高了學生的解題能力。