例谈中考物理图表题的解答思路与方法.pdf

Vo1 38 No 9 S e p 2 0 0 9 中 j b 参考 中 考 遮递 例谈 中考物理图表题的解答思路与方 法 田 骏 浙江省 上虞 市 丰惠镇 中学 3 1 2 3 6 1 图表是承载物理信息的重要方式 作为物理学科 的 第二语言 它综合性强 信息量大 表达简 明 是 数 形 意的完美统一 体现了物理 的简洁美 因此 在 知识 内容迅速更新 知识结 构不断整合的现代 捕捉 信息 分析 理解各种图表的能力显得尤为重要 从近 几 年 的中考来 看 图表 题 已成 为 考查 的 热 点 题 型 它 灵活多样 很多信息都是以图表 的形式展现在考生面 前 这类考题 提供的背景可以来源于 日常生活 生产 也可以直接来源于课本的插图或实验的一个片段 可 以出 现在选 择 填 空 题 中 也 可 以 出 现 在 实 验 计 算 分析 推理等题型之中 它可以有效考查学生的阅读 分析 归纳 推理 整合 应用等各种能力及解题技巧 然而 图表题对学生来说又是一个难点 很多学 生在掌握 了物理基 本知识点 的情况 下 面对 图表题 却经常束手无策 原因在于他们无法全 面 准确地 获 取图表 中的信息并正确描 述 阐释物理本质 下 面笔 者就以典型的图表题为例来谈谈这类考题 的解答思 路 与方 法 一 要 做 到 三会 会 看 会用 会 画 1 会看 指 能够不被 图象的表 面形状所迷 惑 由 坐标 系纵轴和横轴所代表 的物理 量 结合 图象 认识 图象所表达的物理意义 例 1 距离 传感器发 出的超声 波遇到物体后反 射 回传 感 器 传 感 器 收 到 信 号后 自动计 算 出物体 与传 感3 0 器间 的距 离 并 显 示 物 体 的2 0 距离 s 一 时间 图象 已知 超 声 波 在 空 气 中 的 传 播 速 度 是 3 4 0 m s 1 若传感器在发 出信号 图1 后 0 0 1 S 收到从物体反射回来的信号 则物体距传感 器多 远 2 若传感器显示物体的 图象如图 1所示 那 么物体在 0至 1 5 S内的运动情况如何 3 如 图 2所 示 一 物 体在 F一 1 0 N 的水 平 拉 力 作用下 沿水平地面 向右运动 传感器显示物体的 图象如图 3所示 求 在 0至 1 5 S内 物体受到的摩擦 力多 大 拉力 的功率 多大 传感 器 30 2O l O o 图 2 图 3 解 析 1 由 题 意 知 超 声 波 通 过 的 路 程 为 v t 3 4 0 m s 0 0 1 s 3 4 r r 1 物体到传感器的距 离应是超声波通过路程 的一半 即 s 一s 2 一1 7 m 2 图 1中横 轴 表 示 的物 理 量 时 间 由 0到 1 5 s 变化的过程中 纵轴表示的物理 量 路程始终 保持 2 0 m不变 故物体保持静止 3 图 3中横 轴 表 示 的物 理 量 时 间 由 0到 1 5 s 变化的过程 中 纵轴 表示 的物理 量 路程 由 0增加 到 3 0 m 而且路程 和 时间成 正 比 故 物体做 匀速直线运动 可见 物 体所受合力 为 0 故摩擦力 厂 一F一 1 0 N 拉 力 的 功率 P W t F s t 2 0 W 2 会 用 指能够运用 已知 的物理 图象 抓住物理 量 间 的 变 化 关 系 对 照 物 理 定 律 和 定 理 阐 述 物 理 问 题 例 2 如 图 4所示 绳 子 9 O 悬 吊着 质 量 忽 略不 计 的 杆 在 杆 的 a点 挂 上 重 物 G 在 0 点 右 侧 b点 处 挂 上 钩 码 重物 G的质量及 n到 0 的 距 离不变 要使杆保 持水平 b 点挂 的钩码个 数 各个 钩码质 量相同 和 b到 0 的距 离的关 图4 中 考 逮 递 系 图象是 图 5中哪 一 幅图 中 fb 学参考 C D 第3 8 卷第嗍 2 0 0 9 9 月 化的图象 根据图象我们可以一 目了然地分析 出物理 规律 即压力传感器 的电阻 R 随压力 F 的增 大而减 小 但不成反 比 二 典 型例题 分类解 析 1 分析 型 1 分 析定 律型 图 5 解 析 由图 4可 以看 出 此 图考 察 杠杆 的平 衡 条 件 图中 0是支点 重物 G的重力是阻力 n O 间距 离是阻力臂 钩码的重力是动力 b O间距离是动力 臂 根据杠杆平衡条件 在阻力 和阻力臂 的乘积不变 的情况下 动力和动力臂 的乘积也不变 即动力和动 力臂呈反 比例关系 对照图 5可知答案为 B 3 会画 由于物理 定律 物理规律表 明了物理量 之间存在一定的函数关系 所以 会画 就要 求学生能 够根据题 目条件正确画出物理 函数 图象 将物理过程 的变化规 律 用 不 同的 图象反 映 出来 然后根 据 画 出的 图象综合分析有关问题 例 3 传感器是 现代 自动控制系统 的重要器件 之一 传感器通常是将感应到的物理信号转换成电流 或电压 信号 如温度传感 器 声传感 器 光 传感器 等 现有一压力传感 器 可视为一个 电阻 其电阻 R 的大小随压力 F 的变化而变化 实验测得 R与 F 的 一 组数 据如 下表所 示 压力 F N O 5 0 1 O O 1 5 O 2 0 0 2 5 O 电阻 R Q 3 0 0 2 2 0 l 6 5 1 2 O 1 O O 9 0 1 根据 表中数据 画出电阻 R 随压力 F变化 的 图象 2 利用 表 中数据 或 R F 图 象 可得 到 的结 论 是 解析 由题意分析知 把表中电阻 R及对应的压 力 F的值在坐标系中描出点来 然后把描出的各点用 光滑的曲线连接起来 即可得 到电阻 R 随压力 F变 E ma il l p h y r c f e 2 1 c o rn 例 4 小敏利用 压敏电阻的阻值随所受压力的增 大而减小 的性 质 设 计 了判 断 物体 运 动状 态 的装 置 其工作原理如图 6 a 所示 电源 电流表 定值电阻和 压敏电阻由导线连接成一个 串联电路 压敏电阻和一 块挡板固定在绝缘小车上 中间放置一个可活动 的绝 缘球 压敏电阻不受力时 电流表示数为 厶 小车运动 状态的变化会 引起电流表示数 的变化 如图6 b 所示 是某次小车向右做直线运动时电流随时 间变化的图 象 下列有关该小车运动状态的判断正确的是 图 6 A 0到 t 时间内 小车速度变大 B t 到 t 时间内 小车速度不变 C t 到 t 时间内 小车速度变大 D t 到 t 时间内 小车速度变小 解析解答本题的关键是读懂 图象 图 a 表明 压敏电阻的阻值会随绝缘球对其压力大小的变化而 变化 如果绝缘球对 它的压力增 大 减小 则其阻值 减小 增大 串联 电路总电阻减小 增大 从而引起 电流增大 减小 由图 b 可得 出 0到 t 时间内 电 流大小保持不变 故压敏 电阻 的阻值保持不变 即绝 缘球对压敏电阻的压力保持不变 物体应做匀速直线 运动 t 到 t 时间内 电流变大 故压敏电阻的阻值变 小 即绝缘球对压敏 电阻的压力变大 物体应做加速 运动 同理可知 t 到 t 时间内 物体应做匀速直线运 动 t 到 t 时间 内 物体应 做 减速 运 动 正确 答案 为 D 2 分析 规律 型 例 5 如 图 7所示是海波的熔化图象 从 图象 中 Vo 1 3 8 NO 9 Se p 2 0 0 9 获得的信息正确的是 A 海波的熔点是 4 8 B 海波在 BC段没有吸热 C 海波在 C D段是气态 D 6 rai n时 海波 已全 部 熔化 解析本题 考 查对 晶体 熔 化 规 律 的 理 解 由图 可 知 6 rai n 和 1 2 mi n是 两 个 转 折 中 l 参考 4 分析 比较 型 6 l 2 1 8 图 7 点 O 6 mi n 海波的温度随加热时间的增加而升高 6 1 2 mi n 海波吸热但温度保持不变 此 过程是 晶体 的熔 化过 程 因此 可 以得 出海 波 的熔 点 是 4 8 1 2 rai n 之后 物体的温度又随着加热时间的增加而升 高 根据此图还可判 断得 出物体 的状 态 AB段物体 是 固态 B C段物体处 于固液共存状 态 C D 段物体是 液态 正确答案为 A 3 分 析计 算型 例 6 有两个电路元件 A和 B 流过元件的电流 与其两端电压的关系如图 8 a 所示 把它们串联在电 路中 如图 8 b 所示 图 8 1 由图 a 可知 元件 中的电流与它两 端 电压之间的关系遵循欧姆定律 2 将 A 和B 串联后 闭合开关 S 这时电流表的 示数为 0 4 A 则电源电压和元件 B的电功率分别是 0 解析 1 由图 a 可知 A的伏安特性曲线是一 条过原点的直线 故其电流与电压之 间的关系遵循欧 姆 定律 2 根据图 a 读 出电流为 0 4 A 时元件 A 和 B 各 自的电压 即可根据串联电路中总 电压等于分 电压 之和计算出电源 电压为 2 0 V 2 5 V 4 5 V 根据 P U I可计算 出此时元件 B 的电功率为 1 w 巾 考 遵 建 例 7 在 探究 电流与电压关系 的实验 中 分别 用 R R 两个电阻进行探究 并根据各 自的实验数据 绘制出如图 9 所示的 I U关系图象 从 图中可以看出 R R 的大小 关 系为 A R1 R2 B R1 根 据 R U i 可 得 R R2 方法二 同理 我们也可假设通过 R Rz的电流 相等 则 根据 R U i 可得 R dR 2 实验探 究型 例 8 某 中学物理课外兴趣小组 的同学想探究 影响导体电阻大小 的因素 他们想到出电影院时门越 窄 通道越长 人流越难通过 由此猜想导体电阻的大 小可能与导体的长度和横截面积有关 于是他们找来 了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝 并 经过测量 得到了下表所示的数据 物理量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 长度 L m 2 O 4 O 6 O 2 0 4 0 6 0 2 O 4 O 6 0 横截面 1 O 1 0 1 0 2 0 2 0 2 0 4 O 4 0 4 0 积 S mm 电阻 R Q 2 0 4 O 6 0 1 O 2 0 3 0 0 5 1 0 1 5 比较表中的第 1 2 3组数据 你能得 到的结论是 分析表中数据 你还能得到的结论是 解析解答本题 学生必须掌握物理 实验 中经常 采用的 控制变量法 即当研究多个因素 的变化对结 果的影响时 往往先控制其他几个 因素不变 集 中研究 其中一个 因素的变化对结果产生的影响 控制变量法 E ma l l p h y t c lio 2 1 m 中 考 壤 透 中 jfb 学参 考 是一种最常用 的 非常有效的探索客观物理规律的科 学方法 知道 了这一方法 结合试题 中的文字信息和表 格中的 1 2 3组数据 我们即可发现保持材料和横截 面积这两个因素不变 导体 电阻的大小与导体的长度 成正比 同理 控制不变 的因素为材料和导体的长度 可找出 1 4 7 或 2 5 8或 3 6 9三组数据 得到的结论 都是 导体电阻的大小与导体的横截面积成反 比 例 9 小敏 小 颖 和 小 青 在 玩 荡 秋 千 时 感 到 秋 千往返 摆动 的时 间有规 律 于是对 哪些 因素决定 秋千 往返 摆 动 的 时 间 提 出 下 列 猜想 小敏猜 想可 能 由秋千 的绳 长决定 小颖 猜想 可能 由人与秋千坐垫的总质量决 定 小 青猜 想可能 由秋 千摆 动的幅度 摆动 中人 离开 中 心的最大距离 决定 于是他 们进行 了如 图 1 0所示 的实 验 一 细绳一端拴一小球 一 端固定 让小 球 自由往返 摆 图1 0 动 并记录数据如下表所示 实验 小球到固定 小球往返摆 小球往返 点的距 离 l 小球质 摆动 幅 序号 量 g 度 m 动 2 O次的 摆动 1 次 的 摆长 m 时间 s 时间 s 1 0 7 2 0 O 05 3 3 2 1 7 2 1 0 2 0 O O8 3 9 7 2 0 3 1 0 3 0 O O5 3 9 8 2 O 4 1 0 3 0 O O8 39 7 2 O 5 1 3 2 0 0 05 4 5 3 2 3 请回答下列问题 1 要完成上述实验 除如 图所示器材外 还必需 的实 验器材 是 天平 2 从本次实验可以得 到的结论是 小球往返摆 动 1次的 时间 由 决定 3 实验发现 小球 只能摆动一段时间 你认为造 成小球停下来 的原因可能是 4 摆钟是利用本实验 的原理制成 的 某 一摆钟 变慢 了 要调准它 应将摆钟 的摆长调 选填 长 或 短 E m a l l l p h y d 2 1 o o m 第3 8 卷第嗍 2 0 0 9 9 月 解析 1 结合题 目中的文字和表格信息可知 要完成实验 还需要用来测量摆长和摆动幅度的刻度 尺以及测量小球往返摆动时间的停表 2 结合表格 中的 1 5组数据 可发现小球质量 和摆动 幅度 不变 时 小 球往 返摆 动 1次 的时 间 与摆 长 有关 摆长越长 所需时间越长 结合表格 中的 2 4组 数据 可发现摆长和摆 动幅度不变时 小球往返摆动 1次的 时间 与小 球 质量 无 关 结合 表 格 中的 3 4组 数 据 可 发现摆 长 和 小 球 质 量 不 变 时 小 球 往 返 摆 动 1 次 的时间 与摆动 幅度 无 关 综 上 所 述 小 球 往 返 摆 动 1次 的时间 只 由摆 长决 定 3 小球在摆动过程中会 受到空气阻力 的作用 所以小球只能摆动一段时间 4 摆 钟变 慢 是 由于摆 动 1次 的时 间 变 长 因而 应把摆 长 调短 科学探究是一项对学生能力要求 比较 高的综合 活动 它关注的是学生在具体情境 中 如何提出问题 进行假设 设计实验 进行实验以及对实验结果展开 分析 推理 归纳 并最终得 出结论 值得注意的是 中 考所设置的问题情境对学生来说一般是全新 的 很少 使用教材中已给出的事例 因此 教师在组织学生进 行科学探究前 要挖掘探究 内容 明确要培养和提高 学生 哪 些 方 面 的 探 究 能 力 有 的 放 矢 以逐步提高学生的科学探究能力 3 综合型 例 1 0 如 图 l 1所 示 超 凡 同学 为了探 究物体 在水 中不 同深 度处所 受浮力 的变化情况 将一长方体 挂在 弹簧测力计下 在长方体接触容 器底 之前 多次记下长方体下表面到水 面 图1 1 的距离 h的值和弹簧测力计相应的示数 F 实验数据 如 下表 所示 1 2 3 4 5 6 7 h c m O 2 4 6 8 1 O 1 2 F 7 N 6 5 6 0 5 5 5 0 4 5 4 5 4 5 1 分析表中数据 可以得出物体重 N h 6 c n 埘 物体受到的浮力为 N 2 分析第 1到 5组实验数据 可知物体浸没于 液体之前 VO 1 3 8 NO 9 S a p 2 00 9 中 jfb 学参考 中 考 运递 吉临 荣 江苏省海安海陵中学2 2 6 6 0 0 评估是科学探究的一个重要环节 评估题是近几 年 中考物理的热点和难点 它既能增强学生评估探究 过程和结果的意识 又能考查 学生批判反思 优化方 案的能力 下 面笔者举例说 明评估题 的类 型及解题 思路 一 对 实验器 材 的评估 例 1 0 4 湖北宜昌 已知 1标准大气压 的值约 为 1 O P a 小明同学想通过实验探究大气压究竟有多 大 他设计 的实验方案是将蘸水 的塑料挂钩的吸盘按 在光滑水平桌面上 挤 出里面 的空气 用弹簧测力计 钩着挂钩缓慢往上拉 直到吸盘脱离桌 面 刚刚拉脱 时弹簧测力计的读数就是大气对吸盘的压力 再设法 量 出吸盘与桌面的接触面积 然后便可算出大气压的 值 他选择的实验器材是 量程为 5 N 的弹簧测力计 底面积为 5 c m 的吸盘 1 这种通 过测量拉力 和接 触面积来计算大气压强的方法是否可行 2 如果上 述实验方案可行 小明同学选择的器材能否测 出大气 压的值 请你进行分析和评估 解析 1 由弹簧测力计示数 F和吸盘受力面积 S 根据公式 P F S 可求 出大气 压的数值 从理论 上来讲实验方案是可行的 2 由 F p S 1 0 5 1 0 N一5 0 N可知 弹簧 测力计的最大测量值应大于 5 O N 而题 目所提供的弹 簧测力计量程仅为 5 N 因而实际上实验方案不可行 归纳 这类题型主要是对实验器材进行评估 一 是评估器材的量程是否符合要求 二是评估器材的分 3 分析