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专题复习攻略二物理图像专题图像是一种形象、直观的语言，在物理学中应用十分广泛。它能表达物理规律，能描述物理过程(如熔化图线等)，能表示物理量之间的关系(如电阻的伏安特性曲线等)，能使复杂问题变得简单明了。近年来通过图像来考查同学们的相关能力已是一种趋势，也是各地学业水平考试命题的热点。此类题目主要考查学生从图像中获取信息的能力、运用数学工具的能力以及灵活运用一些重要物理概念、规律和原理解决简单问题的能力。图像一般都含有题目所需的信息，或是问题成立的条件，或是问题产生和存在必备的数据等。物理图像题一般分为以下两类：1.利用所给的实验数据作图像(1)确定坐标轴，注意符号和单位；(2)确定特殊点(起点、拐点、终点)；(3)用平滑的直线或曲线连接各点。2.利用图像获取信息解决实际问题(1)识别或认定图像横坐标和纵坐标所表示的物理量(对象)，以便了解图像所反映的是哪两个物理量之间的关系，弄清情景所描述的物理过程及其有关的因素和控制条件。(2)分析图像的变化趋势或规律，弄清图像所表达的物理意义(图像拐点、起点、终点的含义)。(3)根据图像的变化情况确定两个物理量之间的关系，并给予正确描述或做出正确判断。(4)结合题目和图像以及从图像中获取信息解决问题。图像中各部分的物理意义：(1)“线”表示一个特定的物理量；(2)“线段”表示一个物理过程；(3)“点”表示一个物理状态；(4)“面”可能表示一个物理量。有些物理图像的图线与横轴所围的面积的值，它常代表另一个物理量的大小。如v-t图像中，图像与t轴所夹的面积代表路程。物理图像的“斜率”代表两个物理量增量的比值，其大小往往代表另一个物理量。如s-t图像的斜率代表速度等。题型1声学图像【例1】(2016·益阳)如图专2-1所示为声波的波形图，下列说法正确的是()甲乙丙图专2-1A.甲、乙、丙三者的音色不同B.甲、乙、丙三者的响度不同C.甲、乙、丙三者的音调不同D.甲、乙、丙三者的音调、响度、音色都不同【解析】从题图中可以看出，相同时间内，甲、乙、丙振动的快慢相同，故频率相同，所以音调相同，故选项C错误；甲、乙、丙的振动的幅度相同，故响度相同，故选项B错误；甲、乙、丙的波形不同，故三者的音色不相同，故选项A正确，选项D错误。【答案】A【点评】解决此类问题要结合声音特征中的音调和响度定义去分析解答。此外还要通过波形图来认识声音的特征，对波形图的各种特征要了解。题型2热学图像【例2】(2016·湘潭)在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中，绘制出了如图专2-2所示的图像。图专2-2(1)图中，海波的熔化过程是________段(用图中字母表示)，此过程中海波________(选填“吸”或“放”)热。(2)图中，海波在D点是________态，在G点是________(均选填“固”或“液”)态。(3)为了探究不同晶体熔化时吸收的热量是否相同，在相同的烧杯中分别装上80g的冰和萘，用________(选填“相同”或“不同”)的酒精灯加热，测出它们熔化过程所用的时间如下表。由此可知，质量相同的不同晶体熔化时吸收的热量是________(选填“相同”或“不同”)的。物质熔化时间/min冰9萘4【解析】(1)BC段表示海波的熔化过程，此过程中海波处于固液共存态，此时海波虽然继续吸热，但温度保持不变。(2)由图像可知，AB段表示海波还没有熔化处于固态，BC段是海波的熔化过程，CD段表示海波已经熔化完毕，故D点处于液态，EF段表示凝固过程，在F点已经凝固完毕，故G点处于固态。(3)在相同的烧杯中分别装上80g的冰和萘，用同样的酒精灯加热，根据图表物质熔化的时间可以看出：质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是不同的。【答案】(1)BC吸(2)液固(3)相同不同题型3光学图像【例3】(2016·娄底)某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图像，如图专2-3所示，下列判断正确的是()图专2-3A.该凸透镜的焦距是4cmB.当u＝3.5cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C.当u＝5cm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3cm处移动到8cm处的过程中，像逐渐变小【解析】由题图知，当物距为4cm时，像距也为4cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f＝4cm，则f＝2cm，故选项A错误；f＝2cm，2f＝4cm，当u＝3.5cm时，物距处于f和2f之间，所以成倒立、放大的实像，故选项B错误；当物距u＝5cm时，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，照相机是利用这一原理制成的，故选项C错误；把物体从距凸透镜3cm处移到8cm处的过程中，物距逐渐增大，所以成的像逐渐减小，故选项D正确。【答案】D题型4力学图像【例4】如图专2-4甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图专2-4乙、丙所示，由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力是________N，当t=3s时，物体受到的摩擦力是________N。甲乙丙图专2-4【解析】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用；由题图像丙知，物体在0～2s内静止，处于平衡状态;在4s～6s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态。由题图像乙知，在0～2s内物体受的拉力F=3N，由二力平衡条件得：t=1s时，物体受到的摩擦力f=F=3N；在4s～6s内，物体受的拉力F′=5N，由二力平衡条件得摩擦力f′=F′=5N。在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与拉力大小无关，因此在2s～6s内物体受到的滑动摩擦力不变，故t=3s时，物体受到的摩擦力为5N。【答案】35【点评】本题考查了应用F-t、v-t图像来分析解决物理问题的能力。解决此题时，可根据图像信息判断物体的运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小。题型5电磁学图像【例5】(2016·南京)如图专2-5甲所示电路，电源电压不变，是定值电阻，是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示。则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中()甲乙图专2-5A.电路总功率的最小值为1.8WB.电路总功率的最大值为5.4WC.定值电阻电功率的最小值为1.35WD.定值电阻电功率的变化为4.05W【解析】由题图甲可知，滑片在左端时，电压表被短路，示数为0，电流为＝1.2A，滑片在右端时，电压表测量滑动变阻器两端的电压＝4.5V，电流为＝0.3A，根据欧姆定律可得：，两式联立：＝，解得＝5Ω，U＝6V，电路总功率的最小值：＝＝6V×0.3A＝1.8W，故A选项正确；电路总功率的最大值：＝＝6V×1.2A＝7.2W，故B选项错误；定值电阻电功率的最小值：＝＝×5Ω＝0.45W，故C选项错误；定值电阻电功率的最大值：＝＝×5Ω＝7.2W，定值电阻电功率的变化：ΔP＝＝7.2W-0.45W＝6.75W，故D选项错误。【答案】A【例6】如图专2-6所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，下列图像(如图专2-7)表示沿磁铁表面从O点经a点移动到b点的过程中磁性强弱变化情况，其中正确的是()ABCD图专2-6图专2-7【解析】A图从左端到右端，磁性逐渐减弱，不符合题意；B图从左端到右端，磁性逐渐增强，不符合题意；C图从左端到右端，磁性不变，不符合题意；D图从左端到右端，磁性先变弱再变强，符合题意。故选D。【答案】D【点评】图像法是物理学习中的一种重要的方法，在学习中要注意分析。本题通过图像考查了条形磁铁磁性的变化，使学生真正理解条形磁铁两端磁性最强，中间磁性最弱，是解决本题的关键。1.如图专2-8所示，吕梅同学用示波器、钢锯条和台钳研究声音的响度。她将钢锯条的下端夹紧在台钳上，上端用手扳动一下，使钢锯条振动发声。实验中，她进行了两次实验，第一次钢锯条发出的声音响，第二次钢锯条发出的声音轻，她同时观察到示波器上显示的波形幅度分别如图b、c所示，则她得出的实验结论是：声音的响度与________有关。图d、e是两种声音的波形图，可知：________是噪声的波形。abcde图专2-8答案：振幅e2.(2016·自贡)如图专2-9所示的图像中，描述的是同一种运动形式的是________。ABCD图专2-9答案：BC解析：如果是s-t图像，则横轴表示时间，纵轴表示距离，因速度不变，s与t成正比，所以图像是过点O的射线，如图C所示。如果是v-t图像，则横轴表示时间，纵轴表示速度，因速度不变，所以图像是平行于横轴的射线，如图B所示。3.(2016·河源)绘制图像是对物理过程分析和实验数据处理的一种常用方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图专2-10所示的图像中，正确的是()A.汽车的匀速直线运动图像B.铝的质量与体积的关系图像C.电阻一定时，通过它的电流跟它两端电压关系图像D.海波的熔化图像图专2-10答案：A解析：汽车做匀速直线运动时，速度一定，路程与时间成正比。如果用横轴表示时间，纵轴表示路程，则A图像就是一条斜线，故选项A正确；同种物质密度一定，质量与体积成正比，用图像表示应该是一条斜向上的直线。而如果是一条平行于横轴的直线，则它所表达的意思就不是质量与体积成正比，故选项B错误；电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，用图像表示应该是一条斜向上的直线，而不是一条斜向下的直线，斜向下表示电流随着电压的增大在减小，这违背了欧姆定律，故选项C错误；海波是晶体，晶体在熔化过程中虽然吸热，但温度保持不变，晶体在熔化时有确定的温度，而图像中并没有确定的熔化温度，故选项D错误。4.(2016·滨州)甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图专2-11所示。、、、分别代表甲、乙、丙三种物质和水的密度，据图可知()图专2-11A.＞＞，且＞B.＞＞，且＜C.＞＞，且＝D.＞＞，且＞答案：B解析：由题图像可知，当甲、乙、丙三种物质的体积相等时，它们的质量关系为＞＞，由ρ=可知，＞＞，故选项C、D错误；当＝10g时，＝10，则＝＝＝1.0＝，所以＜，故选项A错误，选项B正确。5.(2015·泰安)如图专2-12所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，、的U-I关系图像如图专2-13所示。则下列判断正确的是()图专2-12图专2-13①图线甲是电阻的“U-I”关系图像②电源电压为12V③电阻的最小电功率为2.7W④滑动变阻器的最大阻值为30ΩA.只有①③正确B.只有①④正确C.只有②④正确D.只有②③正确答案：C解析：①从U-I关系图像可以看出，甲为滑动变阻器的U-I关系图像，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0；乙为电阻的U-I图像。②由U-I图像得，I=0.3A时，=3V，=9V，电源电压=3V+9V=12V。③由U-I图像得，I=0.3A时，=3V，所以电阻的最小电功率为=3V×0.3A=0.9W。④当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电路中电流最小；由题图像知：电路电流I=0.3A，滑动变阻器两端的电压=9V，滑动变阻器的最大阻值为===30Ω。故选C。6.(2016·丽水)潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面共计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图专2-14，下列对潜水器分析正确的是()甲乙图专2-14A.在1～3分钟，受到水的压强逐渐减小B.在1～3分钟，受到水的浮力逐渐变大C.在4～6分钟，都是处于水下静止状态D.在6～8分钟，都是处于受力平衡状态答案：C解析：由h-t图像可知，在1～3min内潜水器所处的深度逐渐增大，由p=ρgh可知，受到水的压强逐渐增大，故选项A错误；在1～3min内，潜水器排开水的体积不变，由可知，受到水的浮力不变，故选项B错误；由v-t图像可知，在4～6min内，潜水器的速度为0，处于静止状态，故选项C正确；由v-t图像可知，在6～8min