分类解析中考物理图像题
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所谓的图像问题，是物理学中重要的一种数与形结合的题型，这种题是采用数学图像方法，把物理现象或物理量之间的关系表示出来，在直角坐标系中把两个相关的物理量之间的关系表示出来的一种函数图像.对于图像题可以考查学生解读图像的能力，而且还能培养学生运用所学知识综合分析与处理信息的能力.
对于解决图像类试题，首先要弄清图像中横、纵坐标所表示的物理量.其次读出有关的对于物理量的数值.再次要明确图像所表达的物理意义，利用图像的交点坐标、斜率、截距交点和图像与坐标轴所包围的面积等隐含关系，或者根据公式，把其根据题目图像的要求进行变形、分析、推理、判断和计算.最后要根据以上的分析、推理、判断、计算，最后得出相应的结论和相应的物理规律.
一、光学类
例1：（辽宁省十二市）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图1所示，下列判断正确的是（ ）.
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u＝25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小
【解析：这是一道考查凸透镜成像规律题，要弄明白横、纵坐标的意义，对于此函数图像，应抓住特殊坐标点，即物距与像距都等于20cm，说明此时物于二倍焦距处，因此焦距为10cm.然后根据凸透镜成像规律易得当u＝15cm时，物于一倍和二倍焦距间时，得到倒立、放大实像.当u=25cm时，物于二倍焦距以外，得到倒立、缩小实像，它的应用是照相机.当物体远离焦点时，像逐渐靠近焦点，并且像变小.答案：D.】
二、电学类
1.定性分析U-I图像
例2：（四川省广安市）在“探究电流与电压的关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行了探究，并根据各自的实验数据绘制出如图2所示的I-U关系图像，从图中可以看出R1、R2的大小关系为（ ）.
A. R1＞R2B. R1＜R2
C. R1=R2 D.不能确定
【解析：对于U-I图像，重要的看清横纵坐标分别代表的是哪个物理量，此类题是可以求出或比较不同电阻的大小，运用“公式法”解决此类问题是很有效的，根据欧姆定律的变形公式R=即可判断.具体办法有两种来比较：（1）利用等压法，即作一条与电流所在的坐标平行的直线，与图线相交两点，然后比较电流的大小，若电流大的则电阻小.（2）利用等流法，即作一条与电压所在的坐标平行的直线，与图线相交两点，然后比较电压的大小，若电压大的则电压大.答案：B.】
练习：（山东省济宁市）张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图4所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（ ）.
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.9A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
2.根据U-I图像计算
例3：（ 广东省江门市）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图5所示.由图可知，元件甲的电阻是Ω，将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，则流过元件甲的电流是A，流过元件乙的电流是A.
【解析：解答该题的关键是分析清楚电路的连接方式及读懂图像的含义，首先根据图线及R=计算出元件甲的电阻，R甲=3V/0.6A＝5Ω.将两电阻并联在2V的电源两端，结合图像，可以看出2V的电压对应的电流分别是0.4A和0.2A.另外，从这个图像中，可以看出甲电阻图线是直线，说明它的电阻是固定不变的；而乙电阻图线是曲线，说明它的电阻是变化的，和温度有关.答案:5，0.4，0.2.】
3.根据U-I图像进行综合电学计算
例4：（江苏省扬州市）如图6-①所示的电路，电源电压保持不变.闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图6-②所示.根据图线的信息可知: (甲/乙)是电压表V2示数变化的图线，电源电压为 V,电阻R1的阻值为 .
【解析：解析此题关键是判断电路的情况及其各个表测量的情况，另外要读懂U-I图像中电压与电流的变化关系.首先分析此电路是串联电路，V1测量电阻R1两端电压，V2测量电阻R2两端电压，根据电流、电压和电阻的关系可知，当滑动变阻器的滑片移动时，当R2增大时，根据串联电路中，电阻与电压成正比的特点可知，R2所分的电压增大，相应的电流减小，即“一大一小”.相反，则电阻R1所分的电压减小，相应的电流减小，即“同大同小”.根据这些规律即图像即可判断，乙是电压表V2示数变化的图线.根据串联电路电压的特点，电源电压等于各部分电路电压之和，所以在图像中，找到相同电流下，两电压表的示数之和即是电源电压，比如在电流为0.3A时，两电压表示数相等为3V，因此电源电压为6V.最后根据欧姆定律的变形公式R=，把甲图线中对应电流与电压的两数据分别代入即可求得为10Ω.答案：乙，6，10.】
三、热学类
1.熔化、凝固图像
例5：（四川省广安市）如图7是A，B两种物质熔化时的温度-时间图像，其中物质是晶体，它的熔点是 ℃，在第 8min时，这种晶体处于 状态.
【解析：对于熔化图像，它包括晶体熔化图像和非晶体熔化图像.两者的区别在于：晶体熔化过程是先升温达到熔点后，开始熔化温度保持不变，熔化完后再升温.非晶体是边升温边熔化，没有温度保持不变的过程.平行的线段对应熔化（凝固）过程，线段对应的温度是熔点（凝固点）.晶体物质在熔点温度时可能是固态、液态或固液共存状态.当晶体在熔化过程时，处于固液共存状态.对应A物质有固定不变的温度，因此它是晶体，固定不变的温度为80℃即熔点.它在第8min时，温度不变，此时为熔化过程，所以此时处于固液共存状态.答案：A，80，固液.】
练习：（浙江省温州市）科学家研制出一种纯度极高的碳化硅晶体，该晶体制成的半导体将大大提高电子设备的效率.图8是该晶体的熔化图像，a、b、c、d四点中，表示该晶体正处于固液共存状态的是（） .
A．aB．b
C．cD．d
2.沸腾图像
例6：（浙江省衢州市）给一定质量的水加热，其温度随时间变化的关系如图9所示.若其他条件不变，仅将水的质量增加，则水的温度随时间变化的图线应该是（）.
【解析：对应沸腾图像的特点是在图像中应是一条与横坐标轴平行的直线，该直线在纵坐标轴上的截距的交点，就是物质的沸点.此题中，给一定量的水加热，若其他条件不变，仅将水的质量增加，这时需要加热的时间增加，即达到沸腾时需要的时间增加，但由于液体的种类不变，气压不变，所以水的沸点不变.答案：D.】
3.比热容图像
例7：（广东省）两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图10所示．根据图线可知（）.
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A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
【解析：此题涉及比热容（C＝Q吸/mΔt）的问题，对于此题若图像中初温不同，可以直接根据图线的斜率来判断温度的变化Δt的大小，图线的斜率大，说明它的温度变化大，在其他量相同的条件下，其比热容小.根据题意可知，由于加热器是完全相同的，它们在相同时间内放出的热量相同，在不计热损失的情况下，可以认为甲、乙两种液体在相同的时间内吸收的热量相同，其比热容为C＝Q吸/mΔt，由于两种液体的质量相同，在相同的时间内吸收的热量相同，比热容C与升高的温度Δt成反比，由于两种液体的初温相同，通过图像可知乙升高的温度大，因此乙的比热容小.答案：A.】
四、力学类
1.密度类
例8：（山东省）小华同学在探究两种物质的质量跟体积的关系时,做出了如图11所示的图像.根据图像提供的信息,以下说法错误的是().
A.物质的质量跟体积的比值与质量有关
B.物质的质量跟体积的比值与体积无关
C.同种物质的质量跟体积的比值相同
D.不同物质的质量跟体积的比值不同
练习：（四川省乐山市）甲、乙两种物质的质量和体积关系如图12所示，由图像可知（ ）.
A. ρ甲> ρ乙
B.ρ甲< ρ乙
C. 若V甲=V乙，则m甲
D. 若m甲=m乙，则V甲>V乙
2.压强类
例9：（江苏省苏州市）如图13甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图像.设液体甲的密度为ρ甲，液体乙的密度为ρ乙，则ρ甲和ρ乙的关系是（ ）.
A. ρ甲< ρ乙
B. p甲> ρ乙
C. ρ甲= ρ乙
D.无法确定
3.浮力类
例10：（浙江省义乌市）如图14所示将一铁块用弹簧秤悬挂起来，并逐渐浸人水中，下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是（ ）.
【解析：对于此题最关键的是明确横、纵坐标所代表的物理量，比如纵坐标代表浮力与拉力时，所描述的图像是完全相反的，此题中纵坐标代表浮力的大小，当铁块缓慢浸入水中时，铁块浸入水中的体积先增大，后保持不变，根据阿基米德原理，铁块受到的浮力将随体积的增大而增大，当完全浸没时，即排开水的体积不变时，它受到的浮力也保持不变.所以整个过程铁块所受的浮力是先增大，后不变.答案：D.】
4.运动类
例11：（江苏省镇江市）汽车在平直公路上匀速行驶，下面四个图像中能正确表示汽车速度与时间关系的是().
【解析：对于运动学的图像，大致有两类：一是s-t图像；二是v-t图像.所以做此类运动类图像题时，一定要辨别纵坐标是代表路程还是代表速度这个物理量，这样才不会至于把物体的运动状态判断错误，对于此题研究的是v-t图像，由于汽车是匀速运动，所以速度是不变的.答案：A.】
对于图像题，特别是以上这类函数图像题，还有很多比如电与磁类等.可以说这种数与形相结合的新型题，现以成为中考的热点，我们必须给予高度的重视，不断总结、归纳、概括，找到解决这类问题的办法，正确地应对各类图像题，选择好公式，并且能正确变形，读懂图像中横、纵坐标的含义，运用相应的物理知识进行解决，必会取得一定的效果.
（作者单位：讷河市同心中学）
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