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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，能表示物理量之间的关系，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，也是命题的热点，图像的考查，能反映同学们掌握物理规律、应用物理知识的综合能力以及从图像中获取信息的能力，它涉及到初中物理的许多方面。
一、热学图像题
例1 现代建筑出现一种新设计：在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变。图1的四个图像中，表示球内材料的凝固图像的是（ ）
图1
A B C D
解析：小球内的材料是非晶体，非晶体没有熔点和凝固点，所以熔化的非晶体凝固时温度是一直降低的。
答案：D
例2 室内温度为20℃，此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸发，图2中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化（ ）
图2
解析：酒精蒸发时要向周围吸收热量，使周围物体的温度降低，温度计示数下降；但待酒精完全汽化后，温度计的示数又上升，最后和室温一致为20℃。
答案：C
例3 如图3所示，是三位同学在“观察水的沸腾”的实验中做出水的沸腾图像，其中正确的是( )
图3
解析：沸腾前水的温度逐渐升高，沸腾后温度保持不变。
答案：乙
二、力学图像题
例4 A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图像，如图4a所示。由图可知，A、B、C三种物质的密度A、B、C和水密度水之间的关系是（ ）
图4a
A．A＞B＞C，且A＞水
B．A＞B＞C，且A＜水
C．A＜B＜C，且A＞水
D．A＜B＜C，且A＞水
解析：图像中，横轴表示体积，单位是cm3，纵轴是质量，单位是g，整个图像表示了质量随体积的变化。根据密度公式＝，我们可以从体积为10cm3处作纵轴m的平行线，如图4b所示，并与A、B、C三条直线交于点C1、C2和C3，再分别过点作横轴V的平行线，从图中就可以看出：A＞B＞C，又因为水＝1g/cm3，而图中A约为2g/cm3，B约为1g/cm3，C约为0．5g/cm3。
答案：A
例5 甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图5所示。经过6秒，两车的位置关系是( )
图5
A．甲在乙前面0．6米处
B．甲在乙前面1．2米处
C．在甲前面0．6米处
D．在甲前面1．2米处
解析：由图像可知，甲、乙两车同时在做匀速直线运动，当t=6s时，s甲=1．2m，s乙=0．6m，s甲- s乙=1．2m-0．6m=0．6m。
答案：A
例6如图6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6甲、乙所示。由图像可知当t＝1s时，物体处于 状态。t＝5s时，物体受到的摩擦力为 N。
图6
解析：从图中可以看出，前2s内推力的大小是1N，物体的运动速度为0，即没有推动物体，物体处于静止状态；第5、6s内推力的大小是2N，物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力和水平推力是一对平衡力。
答案：静止，2。
例7如图7所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后，水不断从小孔流出，图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强p与时间t的关系图像是( )
图7
解析：四个图像中，横轴表示时间，，纵轴表示水的压强，，四个图像表示了压强随时间的变化情况。随着水的流出，容器底部所受水的压强逐渐减小，最后为0，但是随着压强的减小，水流的速度也逐渐变小，这也就是说压强的减小变化并不是均匀的，而是呈现先快后慢的特点。
答案：B
例8一个边长为a的立方体铁块从图8a所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平）下降至图中的虚线位置，则图8b中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是( )
图8a 图8b
解析：图8b的四个图像中，横轴表示深度，纵轴表示浮力，四个图像表示了浮力随深度的变化情况。立方体铁块刚接触水面时受到的浮力为0，随着下表面在水中的深度的增加，铁块受到的浮力逐渐增大，当铁块浸没后，所受的浮力就保持不变，与深度无关了。
答案：A
三、电磁学图像题
例9 如图9所示，一个白炽灯泡，当其两端电压增加时，以下是它的电流随电压变化的图像，正确的是（ ）
图9
解析：电阻一定时，电流跟电压成正比，但灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以通过灯丝的电流并不和灯泡两端的电压完全成正比。
答案：D
例10 图10中是某实验小组在探究“欧姆定律”过程中，根据实验数据绘制的图像，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是________图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是_________。(选填"甲"或"乙")
图10
解析：图10甲横轴表示电阻，单位是欧姆，纵轴表示电流，单位是安培，反映的是电流随电阻变化的情况；图10乙横轴是电压，纵轴是电流，反映电流随电压变化的情况。
答案：甲，乙
例11用电器R1和R2上都标有“6V”字样，已知它们的电流随电压变化的图像如图11所示。利用该图像可求出用电器R1的额定功率是 W；若把R1和R2串联在电源电压为6V的电路中工作，则用电器R2的实际功率是 W。
图11
解析：图11中，横轴是电流，单位是安培，纵轴是电压，单位是伏特；从图中可以看出，R1与R2都是定值电阻，当U=6V时，通过R1的电流I1=0．15A，通过R2的电流=0．3A，那么R1==40Ω，R2==20Ω，R1的额定功率P1=UI1=6V×0．15A=0．9W。把R1和R2串联在在电源电压为6V的电路中，通过R2的电流I2==0．1A，R2两端的电压为U2= I2 R2=0．1A×20Ω=2V，R2的实际功率P2=U2I2=2V×0．1A=0．2W。
答案：0．9，0．2
例12如图12所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，图中表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是( )
图12
解析：条形磁铁两端磁性强，中间的磁性最弱。
答案：D
四、相关练习
1．如图（1）是某种物质物态变化过程中温度随时间变化的图像，该图像反映的可能是( )
A．蜡的熔化过程
B．蜡的凝固过程
C．海波的熔化过程
D．海波的凝固过程
2．如图（2）是某种物质熔化图像，它的熔点是 ℃，该物质从开始熔化到所有晶体完全熔化，持续了 min，这一过程是 热过程。
图（2）
3．小明从家里去上学，如图（3）所示，是他上学过程中的路程一时间图像，请你判断小明在哪一段时间内动能最大( )
图（3）
A．在t1～t2时间内，小明的动能最大
B．在t2～t3时间内，小明的动能最大
C．在O～t1时间内，小明的动能最大
D．无法判断
4．小妍同学在研究物体密度时，对四种固体的密度与体积的关系做出的图像如图（4）所示，根据图像可知下列说法中正确的是( )
图（4）
A．ρ1＞ρ2＞ρ3＞ρ4
B．ρ4＞ρ3＞ρ2＞ρ1
C．体积相同时固体4的质量最大
D．体积相同时固体1的质量最小
5．如图（5）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。
图（5）
6．A、B两车的质量相等，它们行驶过程中的路程与时间图像如图（6）所示，则下列说法正确的是( )
图（6）
A．在行驶过程中，两车的动能始终相等
B．在行驶过程中，A、B两车都受到平衡力的作用
C．若它们在同一平直公路上向东行驶，以B车为参照物，则A车向西行驶；
D．若两车行驶过程中受到的阻力相等，则A、B两车的功率之比为4：9
7．如图（7）所示，是甲、乙两种液体内部的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、ρ乙的关系是( )
图（7）
A．ρ甲 =ρ乙
B．ρ甲＜ρ乙
C．ρ甲 ＞ρ乙
D．无法确定
8．小明看到鸡蛋浮在盐水面上，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图（8）中的( )
图（8）
9．有两个阻值不同的定值电阻R1、R2，它们的电流随电压变化的I-U图线如图（9）所示。如果R1、R2串联后的总电阻为R串，并联后的总电阻为R并，则关于R串、R并的I-U图线所在的区域，下列说法中正确的是( )
图（9）
A．R串在Ⅱ区域，R并在Ⅲ区域
B．R串在Ⅲ区域，R并在Ⅰ区域
C．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅱ区域
D．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅲ区域
10．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做出了如图（10）所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（ ）
图（10）
A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B．导体A的电阻大于导体B的电阻
C．当在导体B的两端加上1V的电压时，通过导体B的电流为0．1A
D．将A、B两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0．2A
11．小明利用标有 “6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。
（1）当L1正常发光时，通过L1的电流为 A。
（2）如图（11）甲所示：Ａ、Ｂ分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图（11）乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为 W。
12．从图（12）中得到的信息中，正确的是（ ）
图（12）
A．图甲说明物体的质量跟它所受的重力成正比
B．图乙表示物体正以5m/s 的速度作变速运动
C．图丙告诉我们小灯泡的电阻值是固定不变的
D．图丁警示我们一个多世纪以来人类能源消耗急剧增长
参考答案与部分提示：
1．D（图像表示的是晶体的凝固图像，海波是晶体）
2．80，15，吸
3．C（在O～t1时间内，平均速度为υ1=，在t1～t2时间内，平均速度υ2=0，在t2～t3时间内，平均速度为υ3=，从图中可以看出，υ1＞υ3 ）
4．A
5．（1）大，（2）匀速直线
6．B（两车都作匀速直线运动）
7．C
8．A （向盐水中加清水，鸡蛋由漂浮变为悬浮的过程中，所受浮力和鸡蛋自重相等，保持不变；然后逐渐缓慢地减小。）
9．D
10．B
11．1；4（灯泡L2的电阻大，与L1串联后，正常发光的应该是L2，此时它两端的电压为6V，电路中的电流为0．5A，从图甲可以看出，此时L1两端的电压为2V。）
12．D
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