例析物理量間變化關(guān)系的圖像題

應(yīng)如剛

摘要：物理圖像能形象地反映物理量間的變化關(guān)系.中考物理圖像題的類型很多，圖形所反映的物理量間變化關(guān)系這類題型，明確圖像所表達的物理意義，其次根據(jù)圖像再進行變形、推理、判斷得到答案.

關(guān)鍵詞：物理圖像題；物理量間的變化關(guān)系

物理圖像題是指與圖形有關(guān)的、能形象地反映物理量間的變化關(guān)系，描述物理現(xiàn)象、過程和規(guī)律的試題.近年來各地物理中考中圖像題的比例、分值有所增加.中考物理圖像題的類型很多，縱觀各地中考試題，下面談?wù)剤D形所反映的物理量間變化關(guān)系這類題型，解決圖像類試題首先要弄清圖像中橫、縱坐標所表示的物理量，明確圖像所表達的物理意義，其次根據(jù)圖像再進行變形、推理、判斷得到答案.

1一個物理隨另一個物理量增加而增加

例1如圖1為I-U圖象，根據(jù)圖象你能到什么結(jié)論：，如圖2所示的圖像，請你根據(jù)圖像比較電阻R1與R2的大小， R1R2.（選填“大于”、“等于”或“小于”） .

分析由圖象一可知I與U成正比，即ΔU1ΔI為一個常數(shù)，ΔI與ΔU變化成比例，而R=ΔU1ΔI，所以得到R一定時，I與U成正比.由圖象二可知I與U成正比，即ΔU1ΔI為一個常數(shù)，如圖3所示當ΔU相等時，ΔI1>ΔI2，根據(jù)R=ΔU1ΔI，則R1ΔU1，根據(jù)R=ΔU1ΔI，則R1

例2小希在測額定電壓為25 V的小燈泡電阻時，通過實驗測量了多組實驗數(shù)據(jù)并畫出了I﹣U圖像，如圖5所示，你對這一現(xiàn)象的解釋是.

如圖6是熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的I-U關(guān)系曲線圖.由圖線可看出該熱敏電阻的阻值隨電壓的增大而（選填“增大”或“減小”）

分析由圖象可知I與U不成正比，說明ΔU1ΔI不是一個常數(shù)，ΔI與ΔU不在成比例變化，即R發(fā)生了變化，從圖象可知ΔI隨ΔU增加越來越慢，所以ΔU1ΔI的比值越來越大，即R越來越大，根據(jù)R與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，自然會想到燈絲的電阻與溫度有關(guān).

同理，如圖6可知ΔI與ΔU不在成比例變化，從圖象知ΔI隨ΔU增加越來越快，所以ΔU1ΔI的比值越來越小，即R越來越小，因此該熱敏電阻的阻值隨電壓的增大而減小.

例3如圖7，往浴缸中勻速注水直至注滿.下列表示此過程中浴缸底部受到水的壓強隨時間變化的曲線，其中合理的是（）

分析由題意在相等時間內(nèi)向浴缸中放入的水體積是相等的，而圖7容器的的橫截面積越向上越大，所以水面上升的高度越來越慢，根據(jù)p=ρgh知△P與△h不成比例，即△P增加隨△t增加越來越慢，故選項A、D、C錯誤，所以答案選B.

2一個物理隨另一個物理量減小而減小

例4如圖8所示，開口容器的底部有一個小孔裝水后，水不斷從小孔流出.下圖中能夠粗略反映水流出時，容器底部所受水的壓強p與時間t的關(guān)系圖象是（ ）

分析由題意知隨著時間t增加，水不斷從小孔流出， h不斷減少，根據(jù)p=ρgh，容器底部P也不斷減小，容器底部小孔水流出速度也不斷減小，△h減小得越來越慢，所以△P與△h不成比例，且△P隨△h減小得越來越慢，即△P隨時間t增加而減小得越來越慢，故答案選B

例5如圖9一個小球從空中的某一高度，由靜止開始豎直下落閃頻照相機拍攝的照片，若不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢能Ep隨著時間t 的變化圖像可能的是（）

分析由圖9知從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，石塊做加速運動，石塊在相同時間內(nèi)下降的高度越來越大，石塊所處的高度減小得越來越快，影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度，石塊的重力勢能Ep減小與高度變化△h 不成比例，A錯 .由于隨著時間△h減小得越來越快，所以重力勢能Ep減小得越來越快，即Ep隨時間減小得越來越快，故選C.

例6如圖10所示，將一半徑為R的實心金屬球，用細線拉著，勻速緩慢地放入水深為2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出.下圖能反映金屬球從水面剛接觸處開始至容器底部過程中，所受浮力的大小F與金屬球浸入水中深度h的關(guān)系的是（）

分析由題意知勻速放入水中的時候，沉入水中的深度變化也是勻速的，在球面進入一半前對應(yīng)半徑越來越大，則球排開水的體積的增加速度越來越大，根據(jù)F浮=ρ液gV排知浮力增加越來越快，在球面進入一半后對應(yīng)半徑越來越小，則球排開水的體積的增加速度越來越小，根據(jù)F浮=ρ液gV排知浮力增加越來越小，最后完全沉入水中后V排就不變了，浮力也就不變了，所以在整個過程中浮力變化隨著h增加，先越來越快，后越來越慢，最后不變，只有選項C符合題意.