探究中考物理图像信息题

1、探究中考物理图像信息题黄美芳 物理图像中隐含了很多信息，如何准确地找出有用的信息，快速地解答问题，一直是同学们感到头痛的事情。下面我们通过剖析一些典型的图像信息题来对这一问题进行探讨。一. 识别特征类 此类题主要通过图像反映一些物质的属性或者保持不变的物理量，比如匀速直线运动中的速度、物体的密度、导体的电阻、晶体熔化、液体沸腾等，这些物理量的变化情况在图像上常表现为水平直线或者通过坐标原点的直线。 例1. 如图1所示，甲图是做匀速直线运动物体的“路程与时间关系”的图像。请你根据图1甲，在图1乙中画出同一物体的“速度与时间关系”的图像。（2005年内蒙古呼和浩特市中考题）图1 分析与解答：做匀速

2、直线运动的物体速度保持不变，所以可在图1甲中任意选取一组数据，如（3，6），则该运动物体的速度为。这在“速度-时间”图像中表现为一条过（0，2）且与横轴（t轴）平行的直线，如图2所示。图2 点评：特征图像中反映了一些保持不变的物理量的特征，对于匀速直线运动而言，其速度保持不变，在“路程-时间”曲线中表现为一条过原点的直线。但是在“速度-时间”曲线中表现为一条水平直线。二. 寻找规律类 物理图像的主要作用之一是形象反映物理量的变化规律和相互作用关系，图像中隐含着不少规律。通过分析图像寻找物理规律或物理量之间的关系是近年来各地中考的热点问题。 例2. 一个研究性学习小组在探究“通过某种导电材料的电

3、流与其两端电压的关系”时，得出电压U和电流I的数据如下表所示。 （1）请在图3中画出I随U变化的图像。 （2）从图像上可以看出I与U是什么关系？ （3）从数据表中可以得出当U逐渐增大时，该导电材料的电阻是如何变化的？（2005年辽宁省大连市课改区中考题）图3 分析与解答：（1）把表格中的数据看作是一个个坐标点，利用描点法把这些“点”在坐标图中描出来，然后用光滑的曲线连接各点，便可得到如图4所示的“”曲线。图4 （2）由图4可知，U增大时，I随之逐渐增大，即通过该导电材料的电流I随着其两端电压U的增大而逐渐增大。 （3）由欧姆定律可得，表格中的电压、电流值所对应的电阻值依次为、，由此可见当U增大

4、时，R逐渐减小。 点评：本题的探究实验与书本中的“探究欧姆定律”的形式是相同的，但是结论明显不同。本题中虽然电流随着电压的增大而逐渐增大，但两者不是正比关系，特殊材料的电阻是改变的，而且随着电压的增大而逐渐减小。解答此类题时，应密切联系所学的相关物理规律，通过对比分析达到解决问题的目的。三. 探寻变化趋势类 此类题中的图线大多为变化的曲线，要求根据图像寻找某一物理量的变化趋势。 例3. 电热水壶是家庭常用的电热器具。小东同学想通过实验探究一铭牌是“220V 1500W”电热水壶的效率，他在该壶中装入2.5kg的水后，将其接入家庭电路并正常工作，在烧水过程中他记录下了不同时刻水的温度，并绘制出“

5、温度-时间”图线，如图5所示。请你回答以下问题：图5 （1）在AB、BC、CD三段过程中，水温上升最快的是哪一段？ （2）从图5中可知水当前的沸点是多少？ （3）该电热水壶烧开这壶水（即从A到C过程中）的效率。 （4）为了提高电热水壶的效率，请你提出一条合理化的建议。（2005年江苏省淮安市课改区中考题） 分析与解答：（1）比较水温变化的快慢，有两种方法：一是比较在相同时间内温度的改变量，改变越多，变化越快；二是从图像中看曲线的陡缓程度，曲线越陡，变化越快。由图5可知，AB段曲线最陡，说明此段时间内温度上升最快。 （2）水沸腾时，温度保持不变，曲线为一水平直线（或线段），即本题中的CD段，因此

6、，水当前的沸点约为98。 （3）由图5可知，水的初温为20，烧开时温度为98，用时12min，此过程中，水吸收的热量为： ； 此段时间内，电热水壶放出的热量为： 所以该电热水壶烧开这壶水的效率为： （2）要提高电热水壶的效率，就必须减少热量的损失，如：把电热水壶的发热体置于水壶的底部偏下位置，加热后水能够环绕它，从而充分吸热；水壶的壶盖要严密，减少由于水的蒸发散热；给水壶的壶口加一个小盖子，减少热量的散发等。 点评：本题主要考查同学们通过图像正确分析物理量的变化趋势的能力。对于变化趋势的问题，应明确曲线的变化趋势与所学的相关物理知识之间的关系，根据具体情况进行分析。四. 科学探究类 科学探究类

7、试题中大多含有图像，运用图像来分析、处理实验数据是科学探究的主要环节之一。根据具体情况，正确找到相应的数学工具或方法是解答此类题的关键。 例4. 生活中，常会见到物体从高处下落的运动。如用手拿着一个小球和一张纸片，从同一高度同时释放。我们看到小球先落地，纸片后落地，如图6a所示。图6 美国宇航员大卫斯科特在登上月球后，从同一高度同时释放锤子和羽毛，看到它们同时落到月球表面，如图6b所示。 通过对图6a与图6b所提供的情景的对比： （1）使我们知道造成纸片比铁球下落慢的主要原因是_。 （2）可以得出的结论是_。 （3）经研究发现，小球在离地面90m的高处从静止开始自由下落，其下落的高度h随时间t

8、的变化规律如图6c所示（顶点在坐标原点、对称轴为h轴、h关于t的二次函数图像），试通过对图像的分析得出小球从静止开始自由下落4s所通过的路程是_m。（2005年江苏省镇江市中考题） 分析与解答：纸片在地球表面由于受到空气阻力的作用较大而下落缓慢；在月球上没有空气，羽毛没有受到空气阻力作用，而与铁锤同时落到月球表面。由此可知，纸片比铁球下落慢的主要原因是纸片受到的空气阻力比铁球大。 由题意及图6c可知，下落的高度h随时间t的变化的曲线为二次函数图像，根据相关的数学知识，设该函数为。 由图6c可知，当时，代入以上函数式，得； 解之得：，所以。 当时， 综上所述，本题的答案为： （1）纸片受到空气的

9、阻力较大； （2）物体受到空气的阻力越大时，下落得越慢；当物体没有受到空气阻力作用时，物体下落的快慢相同； （3）80m。 点评：本题以同学们熟悉的生活情景和同学们感兴趣的科技探索情景为背景，与科学史上伽利略所做的“比萨斜塔实验（两个小球同时落地）”类似，主要考查了同学们在科学探究中的猜想与假设、分析处理数据、得出结论等能力。能力训练（31） 1. 如图7甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图7乙所示。由图像可知时，物体处于_状态；时，物体受到的摩擦力为_N。（2005年山东省泰安市中考题）图7 2. 用电器上都标

10、有“6V”的字样，已知它们的电流随电压变化的图像如图8所示，利用该图像可求出用电器的额定功率为_W；若把和串联后接在电压为6.0V的电路中工作，则用电器的实际功率是_W。（2005年广西南宁市课改区中考题）图8 3. 如图9所示是甲、乙两物体运动速度随时间变化的图像。根据该图像，可以获取两物体运动情况的信息有； （1）甲物体速度比乙物体速度_。 （2）两物体都做_运动。（2005年福建省福州市课改区中考题）图9 4. 小刚为了研究热传递过程中温度变化与时间的关系，他将装有热奶的奶瓶放入室温的水中，如图10A所示。小刚每隔一定的时间记录一次水温，作出了图10B所示的图像。请你根据图像判断，大约经过_min，热奶和水达到了热平衡，此时的水温约为_。（2005年重庆市中考题） A B图10 5. 高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的。如图11所示为水的沸点跟气压的关系图像。已知高压锅盖出气