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物理图像法考点归类与例析
物理图像法考点归类与例析 《考试大纲》能力要求中明确指出,要求学生具有阅读图像、描述图像、 运用图像解决问题的能力。从近几年的高考情况来看,以图像及其运用为背景的 命题，成为历届高考考查的热点。高考试题中均把物理图像作为重要的考查内容, 从不同的侧面考查考生观察分析、收集信息、推理判断、作图处理数据和用图像 解决物理问题的能力。一、图像法解题思路 图像法解题思路有以下几点：①通过对物理过程的分析找出与之对应的图 像并描绘出来；
②通过对已知图像的分析，挖掘“截距、起点、终点、拐点”等隐 含条件；
③图像的转换；
④综合应用物理图像分析解决问题。
二、图像法考点归类与例析 1.利用图像解决一些疑难问题当用物理公式等方法较难解决时，可以考虑 从图像入手来解决问题。可以避免复杂的运算过程。而且常能从图像上触发灵感， 另辟蹊径。例1.在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着上端的小球站在3层 楼阳台上，放手后让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T，如果站在3 层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两小球相继落地时间差将（）A. 不变B.变大C.变小D.无法判断解析：正确选项C。画出两小球做自由落体运动的 v-t图像，如图1所示，设人在3楼阳台上释放小球后，两球落地时间差为△t1，若 人在4楼阳台上释放小球后，两球落地时间差△t2，图中阴影部分面积为△h相同 （轻绳的长度），从图中可以看出△t2△t1。所以，两小球相继落地时间差将变小。
2.利用图像物理意义解题根据图像所反映的两个物理量间的关系,寻求有关的物 理规律、物理概念然后结合函数关系判断图像的特点，并注意理解其截距、斜率 或面积的物理意义。例2. 某静电场中的一条电场线与x轴重合,其电势的变化规 律如图2所示。在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用.则在-x0～x0区间 内( )A.该静电场是匀强电场B.该静电场是非匀强电场C.电子将沿x轴正方向 运动,加速度逐渐减小D.电子将沿x轴正方向运动,加速度逐渐增大解析：正确选项 BC。由φ-x图像可知，沿x轴方向电势变化不均匀，因此该电场是非匀强电场，A 错，B对；
在电场中由静止释放电子后将由低电势向高电势运动,即沿x轴正方向 运动；
由于O～x0间图线的斜率逐渐变小，即电场强度减小，受电场力减小，故 加速度减小，C对，D错。3．利用图像的交点、拐点解题交点表示不同对象达到 同一坐标点，拐点既是坐标点，又是物理量之间的突变点。若能挖掘出隐含条件，问题就可迎刃而解。例3.如图3所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压 随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小 灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )A.电源1与电源2 的内阻之比是10∶7B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1C.在这两种连接状态下, 小灯泡的电阻之比是1∶2D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2 解析：正确选项BD。由题图知E1＝E2＝10V,由r＝EI得r1r2＝11∶7,A错，B正确；
由图线Ⅲ与图线Ⅰ、Ⅱ的交点（工作点）可知,在这两种连接状态下，R1＝35， R2＝56，则小灯泡的电阻之比为R1R2＝1825，消耗的功率之比为P1P2＝3×55×6 ＝12，C错，D对。4.利用图像的转换解题同一个物理规律可以用不同的物理图 像来描述，会转换图像是衡量对物理规律和图像意义理解的程度，是灵活应用图 像法的基础。例4.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面) 内。回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的环区域内有垂直纸面 的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙 所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时 间t变化的图像是解析：正确选项B。0～T2内，根据法拉第电磁感应定律及楞次 定律可知回路的电流大小恒定的且为顺时针方向，根据左手定则，ab边在匀强磁 场Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力；
同理可得T2～T内，ab边在匀强磁场Ⅰ中 受到水平向右的恒定的安培力，故B项正确。图像是一种特殊的语言工具，利用 图像法解题不仅思路清晰，而且在很多情况下可使解题过程得到简化。在高考试 题中,以图像问题为载体,既考查了学生对基本概念、基本规律的理解,又考查了学 生分析问题、解决问题的能力。以上是笔者多年的教学实践和总结出一些解决物 理图像问题。
作者:陈命贤 单位:广东省揭阳市惠来县第一中学
