浅淡高考物理图象题的类型，本文主要内容关键词为：浅淡论文,图象论文,物理论文,类型论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中学物理教学大纲要求，物理规律可用数学公式和图象来表示，要引导学生理解公式和图象的物理意义。高考说明进一步要求考生应具备运用几何图形、函数图象进行表达、分析和求解物理问题的能力。物理图象的重要性是由其本身的特点决定的，一些用公式或文字无法表达或表达不清的物理规律、物理过程，可以用图象直观、简明地表示出来，利用图象法解题，思路清晰、简单明了。可见，图象在物理题中的应用，有利于培养学生数理结合、形象思维、科学表达物理规律、灵活处理物理问题的能力。在近几年的高考中，物理图象题都有较大的比重，且题型多样。因此，归纳总结物理图象题的常见类型，对指导学生高考复习是很有必要的。
一、用图象表示选择题选项的物理题
在力学、热学、电磁学部分的高考题中，常有一些选择题的选项是用物理图象表示的，这类题目既能考查学生分析问题和解决问题的能力，又能考查学生用正确的图象表达物理结论的能力。因此，物理图象选择题比其它形式的选择题，考查面更广，区分度更大。
[例1]（1993年全国高考题）一个标有"220V60W"的白炽灯，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压(U)和电流(I)的关系可用图象表示，图1给出的四个图线中，肯定不符合实际的是
解析：在U-I图象上，图线的斜率表示电阻的阻值，斜率越大，电阻越大，电阻不变时图象为直线，电阻变化时图象为曲线。由于加在灯丝上的电压逐渐增大，电流增大，灯丝温度升高，电阻率增大，从而电阻增大，因此图线应为斜率越来越大的曲线。故正确的选项是ACD。
二、用图象表示题设过程的物理题
将物理过程中两个相关物理量的变化用函数图线表示出来，图线整体反映物理过程的变化规律，图线上的每一点则表示相应的物理状态。这类题目也是比较多见的一类物理图象题，解题时应对图象认真分析，找出蕴含在图象中的条件，并根据图象进行讨论解答或列式求解。
[例2]（1991年全国高考题）一定质量的理想气体经历如图2(a)所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p-T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，而cd平行于ab，由图可以判断
(A)ab过程中气体体积不断减小
(B)bc过程中气体体积不断减小
(C)cd过程中气体体积不断增大
(D)da过程中气体体积不断增大
解析：由理想气体状态方程pV/T=C（恒量）知，在p-T图上的等容线为过原点的直线，且体积越大，等容线的斜率k=C/V越小。如图2(b)，过状态点c和d作两条等容线Oc和Od，再与等容线oab比较斜率可得V[，a]=V[，b]＞V[，d]＞V[，c]。所以，从a→b气体体积不变，从b→c气体体积减小，从c→d气体体积增大，从d→a气体体积增大。故正确选项为BCD。
三、用图象给出物理量数值的物理题
有些定量计算的物理题，其题设物理量的数值大小或变化情况，用图象的形式表示出来，是物理图象题的又一种类型。计算时必须根据图象给出的已知条件进行分析求解，才能得出正确的结果。
[例3]（1995年全国高考题）图3表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是
解析：此题物理图象新颖，新在交流电的图象不仅是方形波，而且其正向电流与反向电流大小不等。由于不是正弦交流电，不能机械地套用正弦交流电的有效值公式，解此题时应根据交流电有效值的定义来计算，即在一个周期时间内，使Q[，直]=Q[，交]，由图中给出的数据可得
，解得I=5安。选项B正确。
四、要求作出图象的物理题
求解这类物理题，首先要和解常规题一样，分析求解，得出结果，然后按照要求用正确的图象表示出解答得到的结论。必须保证解题和作图的每个环节都要正确无误，否则便会一着不慎，前功尽弃。
[例4]（1996年全国高考题）图4(a)中abcd为一边长为l，具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框ab边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下，线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力F作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域，已知ab刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i[，0]，试在图4(b)的i-x坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线。
解析：在0-l段，线框以某一速度V匀速运动，因此产生的电流i=Blv/R=i[，0]，恒定不变，且此过程拉力等于安培力，即F=f=Bli[，0]。
在l～2l段，穿过线框的磁通量不变，则ε=0，i=0，此过程线框不受安培力作用，拉力F使其加速运动，速度由v增大到v′。
在2l～3l段，线框以v′的速度开始离开磁场，随即产生电流i=Blv′/R=i[，0]，同时线框受到向左的安培力f′=Bli＞Bli[，0]=F，因此这一过程线框做减速运动。又由于恒定拉力F的存在，线框速度减小到v时不再减小，可推知在x=3l处I=i[，0]， 且i-x图线在x=3l处的斜率k=△i/△x→0，故线框在2l～3l过程的i-x图线应为凹曲线。全过程i-x图线如图4(c)所示。
五、应用图象法求解的物理题
有些物理题不一定要求用图象法求解，但是根据题意把抽象的物理过程用图线表示出来，将代数关系转化为几何关系，运用图象直观、简明的特点，来分析、解决物理问题，可达到化难为易、化繁为简的目的。图象法是处理某些相对运动问题、气态变化问题、极值问题等十分有效的工具。
[例5]（1992年全国高考题）如图5(a)的所示，一质量为M，长为l的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M。现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板。以地面为参照系，(1)若已知A和B的初速度大小为V[，0]，求它们最后的速度大小和方向。(2)若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离。
解析：(1)由系统动量守恒得
因M＞m，可知V的方向水平向右
(2)A、B运动的V-t图象如图5(b)所示，当A到达B的左端时，A相对B运动地的距离应为△abc的面积，即
六、物理图象综合题
既用图象给出题设的条件，又要求用图象表示解题结论的物理问题，是对物理图象的综合应用。这类题目不仅是物理图象的综合题，而且是物理知识的综合题。求解时要求学生具备理解图象、分析讨论、灵活求解、准确作图等多方面的综合能力。
[例6]（1997年全国高考题）如图6(a)所示，真空室中电极K发生的电子（初速不计）经过U[，0]=1000伏的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l=0.20米，相距d=0.020米，加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图6(b)所示。设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场，在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b=0.15米，筒绕其竖直轴匀速转动，周期T=0.20秒，筒的周长S=0.20米，筒能接收到通过A、B板的全部电子。(1)以t=0时（见图6(b)，此时u=0）电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点，并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标（不计重力作用）。(2)在给出的坐标纸上，如图6(c)所示，定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
解析：(1)如图6(d)所示，设电子沿A、B板中心线射入电场时的初速度为v[，0]，穿过A、B板的时间为t[，0]，则
由于A、B板间所加的为锯齿形电压，因此不同时刻进入极板的电子运动路径是不同的，设电子恰能穿过A、B板时的电压为u[，c],则有
以后，电子作匀速直线运动，它打在记录纸上的点最高，设其坐标为y，由图6（d）可得图45
因为记录筒的周长为20cm，所以第三个最高点与第一个最高点重合，即电子打到记录纸上的最高点只有两个，x坐标分别为2cm和12cm，y坐标都是2.5cm。
(2)电子打到记录纸上的点所形成的图线如图6(e)所示。
