专题十 初中物理图像题考法及其解答技巧

利用图像分析处理物理问题是一种科学方法，各个版本物理教材在研究物理规律时，通过实验数据可以得到图像，这个图像能直观形象的给出两个物理量之间的关系，结合物理公式就能知道其它量的数值。物理学科的力电热光知识体系的问题都离不开图像法。每年全国各地每年中考试题里都含有图像题，重视图像法解决物理问题是毕业班学生提高成绩的不可忽视的创新举措。 一、物理图像题考什么与怎样考 1．中考考什么

对于图像类问题，主要考察温度——时间图像；路程——时间图像、速度——时间图像；质量——体积图像；电流——电压图像、电阻——温度图象、电阻——压力图象；压强——深度图像；像距——物距图像；力——时间图像；浮力——深度图像；大气压——高度图像等的认识和理解。从而让学生在深层次上掌握图像和物理规律间的内在联系。利用物理图象比较物理量、根据规律选择图象、利用图象获取信息、利用图象进行计算、绘制图象等。利用图像处理物理问题是课程标准所要求的一种研究物理规律的方法。是考试说明强调的每年必考的知识点。 2．中考怎么考

图像问题涵盖面广，在选择题、填空题、分析简答题、实验与探究题、综合题中都能经常遇到图像问题，要高度重视。解答图象题的总纲领是：先搞清楚图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量；弄清坐标上的分度值；明确图象所表达的物理意义，利用图象的交点坐标、斜率和截距及图象与坐标轴所包围的面积等，进行分析、推理、判断和计算；根据图象对题目中的问题进行数据计算或做出判断性结论。河北省在中考试卷中，每年都在最后两道大题其中的一道题里出现一个涉及利用图象提供信息的计算题。分值可观，加强训练。

二、用图像法解决物理问题基本思路

解答图象题的总纲领是：先搞清楚图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量；弄清坐标上的分度值；明确图象所表达的物理意义，利用图象的交点坐标、斜率和截距及图象与坐标轴所包围的面积等，进行分析、推理、判断和计算；根据图象对题目中的问题进行数据计算或做出判断性结论。我省各地市在中考试卷中，每年都在最后两道大题其中的一道题里出现一个涉及利用图象提供信息的计算题。分值可观，加强训练。

三、运用物理图像解决力热电光问题实例解析

1.从图象中获取有用信息，巧用图像的面积解决力学问题。

【例题1】小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离

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s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，每个滑轮等重，不计

绳重、摩擦和水的阻力。求：

（1）物体在空中上升1 m，小雨做的功是多少？ （2）每个滑轮的重力是多少？ （3）物体的密度是多少？

答案：（1）物体在空中上升1 m，小雨做的功是800 J； （2）每个滑轮的重力是60 N； （3）物体的密度是1.7×10kg/m。

解析：能根据图像分析出物体在空中运动时的大小和在拉力方向上移动的距离；能根据图像分析出物体没有露出水面之前拉力的大小。

（1）由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0～4 m时，拉力为100 N不变，此时物体没有露出水面，4～6 m时，物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6～8 m时拉力为200 N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200 N，

由图可知，n=4，所以绳子自由端移动的距离s=nh=4×1 m=4 m， 小雨做的功是W=Fs=200 N×4 m=800 J。

（2）根据η= W有用/W总得，物体在空中上升1 m做的有用功

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W有用=ηW总=85%×800 J=680 J，

根据W=Gh可得，物体的重力

G= W有用/h=680 N，

根据F=（G+G动）可得，2G动=4F﹣G=4×200 N﹣680 N=120 N， 所以每个滑轮的重力为1200N/2=60 N。

（3）物体没有露出水面之前受到的拉力为F′=4×100 N=400 N，重力G=680 N，2个动滑轮的重力为120 N，所以，物体完全浸没时受到的浮力

F浮=G+2G动﹣F′=680 N+120 N﹣400 N=400 N，

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根据F浮=ρ水gV排可得物体的体积

V=V排= F浮/ρ水g=4×10﹣2 m3，

物体的质量m=680N/10N/kg=68 kg， 则物体的密度ρ=m/v=1.7×10kg/m。

【例题2】放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如下左图和右图所示。已知物块运动时受到的摩擦力是重力的0.4倍，取g＝10m/s。

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由此两图线可以知道 下列结论错误的是 （ ）

A．物块的质量为m＝0.5kg，物块运动时受到的摩擦力为f=2N； B．物块在4s—6s时间内水平推力做功为16J；

C．物块0—2s时间内在1N的水平推力作用下，处于静止状态； D．物块2s—4s时间内的平均速度大小为4m/s。 答案： D

解析：巧用图像的面积解决力学问题。本题关键点在于用速度——时间图像与横轴围成的面积等于变速运动的物体在一定时间内运动的路程。

根据图像可以获得以下相关信息：0至2s时间内物块在1N的水平推力作用下静止，所以C结论正确；4s至6s时间内在2N的水平推力作用下，做匀速直线运动，F=f=0.4mg=2N ，m=0.5kg. 所以结论A正确；

由于F=2N,s=vt=4m/s×2s=8m, 水平推力做功W=Fs=2N×8m=16J,所以B结论正确；

2s至4s时间内做变速直线运动，初中阶段涉及平均速度，求解办法是利用V=s/t。这时的路程s就是速度——时间图像上的图线与横轴围成的三角形面积的数值。s=2×4/2=4 V=s/t=4m/2s=2m/s,所以D项结论错误。

2. 巧用从图象中获取的有用信息，结合物理规律解决热学问题。

【例题3】如图所示是某小组绘制的海波熔化时温度随时间变化规律的图像。由图像可知海波的熔点是_______℃，熔化过程经历了______分钟。由此图像发现熔化时间过短，不易观察熔化过程，请你为此提出

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