论文部分内容阅读
一、 利用物理图像比较物理量
例1 (2004年连云港卷)质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图1所示。关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是()。
A. a的比热容大,是水
B. a的比热容大,是酒精
C. b的比热容大,是水
D. b的比热容大,是酒精
解析 这类试题可采用控制变量法来解答。作纵轴平行线,以控制加热时间相同,该平行线与图线a、b的交点分别对应温度Ta、Tb。由于用相同的加热器加热,因此控制加热时间相同即控制水和酒精吸收的热量相同。从图像可知水和酒精的初温相同,又Ta>Tb,所以它们的温度变化量ΔTa>ΔTb。根据Q吸=cmΔT可知,两者质量相等,吸热相等时,cb>ca。所以b为水,a为酒精,正确选项为C。
二、 根据规律选择图像
例2 (2005年哈尔滨卷)用稳定的热源给冰均匀加热,图2中能正确描述冰溶化规律的是()。[已知冰的比热容是c冰=2.1×103 J/(kg·℃)]
解析 由于冰是晶体,溶化时温度不变,所以排除选项A。冰溶化后变为水,吸热要升温,由于水的比热容大于冰的比热容,在质量相同、吸收热量相同时,水的温度变化小。所以正确选项为C。
例3 (2004年烟台卷)图3是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图像(图4),其中正确的是()。
解析 由P=W/t=Fv可知,v不变时,P与F成正比。整个过程中汽车对物体的拉力F的大小变化可分三个阶段:第一个阶段物体从水底升到物体上表面与水面相平,物体的重力G与水的浮力F浮不变,根据F=G-F浮,F也不变;第二阶段物体上表面与水面相平到物体刚离开水面,F浮逐渐变小,根据F=G-F浮,F逐渐变大;第三阶段物体从刚离开水面直到物体达到井口,F=G保持不变。所以F变化情况是先不变后变大再不变。由于P与F成正比,所以P的变化情况也是先不变后变大再不变。正确选项为C。
三、 利用图像获取信息
例4 (2005年南昌卷)如图5所示是海波的熔化图像,根据该图像能够获得合理的信息有:信息一:海波的初温
为25 ℃;信息二:_____________;信息三:_______________。
解析 这类题目主要抓住图像中的特殊点、特殊线段的特点以及图像的变化趋进行分析,从中获取信息。从本题图像中可获取信息:海波是晶体,海波熔点是50 ℃,海波熔化过程进行了4 min。
例5 (2005年呼和浩特卷)李明同学做“比较两种材料保温性能的实验”,根据实验测得的数据,绘制了下面表示“水温与时间关系”的图像(图6),实验过程中室温保持不变。请你根据图像回答。
1.①和②哪种材料保温性能好?答:___________________。
2.当时室温大约是多少?答:____________________。
解析 从图像上看出对应材料①的水温变化较缓,所以材料①保温性能较好。当时室温大约是20 ℃。
四、 利用图像进行计算
例6 (2004年南京卷)在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图7所示。
1.由图可知,元件__________中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律。
2.将A和B并联后接在电压为2.0 V的电源两端,求元件A的电功率及通过A和B的总电流。
解析 A图像是一直线,表示电压与电流成正比例函数图像,所以A的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律。A和B并联后接在电压为2.0 V的电源两端时,A和B的电压都为2.0 V。从图像中可得到这时A和B的电流分别为0.4 A、0.3 A,根据并联电路的电流特点,通过A和B的总电流为0.7 A,根据P=UI,可求得A的电功率为0.8 W。
五、 绘制图像
例7 (2005年南昌卷)望望同学在探究重力的大小跟什么因素有关时,把质量不同的钩码吊在弹簧测力计下面,测量它们所受的重力,他把测得的数据记录在下表中。请你在如图8所示的坐标中帮助他标明适当的标度(要求合理利用这些坐标格),根据表中的数据在坐标中描点作出重力与质量关系的图像。
根据图像,得出结论是____________,在物理中可用式子____________表示_________。
解析 这类试题可将表格中每组数据作为点的坐标,在坐标图像中标出表示这些坐标的点,然后用平滑的线顺次连接这些点,就可得到图像,如图8。从本题图像中可以发现G与m成正比,在物理中可用式子G=mg表示重力。
例8 (2004年吉林卷)一个静止在海上的潜水艇模型,在启动之后,4 min内匀速竖直下潜20 m,而后沿水平方向做匀速直线运动4 min。请在图中画出潜水艇模型8 min内所受海水压强和时间关系图像。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g=10 N/kg,潜水艇模型体积和大气压强均不计)
解析 设潜艇的速度为v。下潜深度h时所受海水压强p=ρ海水gh=ρ海水gvt,在ρ海水、gv不变时,p与t成正比。后4 min中,模型水平运动,p保持不变,是平行于横轴的线段。图像如图9。
例9 (2005年呼和浩特卷)图10(1)是匀速直线运动的“路程与时间关系”的图像。请你根据(1)图在(2)图中画出同一物体的“速度与时间关系”的图像。
解析 由原图像可知,s与t图像是正比例函数图像,说明物体做匀速直线运动,速度保持不变。由s-t图像可求出速度为2 m/s,所以v-t图像如图(2)。
例1 (2004年连云港卷)质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图1所示。关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是()。
A. a的比热容大,是水
B. a的比热容大,是酒精
C. b的比热容大,是水
D. b的比热容大,是酒精
解析 这类试题可采用控制变量法来解答。作纵轴平行线,以控制加热时间相同,该平行线与图线a、b的交点分别对应温度Ta、Tb。由于用相同的加热器加热,因此控制加热时间相同即控制水和酒精吸收的热量相同。从图像可知水和酒精的初温相同,又Ta>Tb,所以它们的温度变化量ΔTa>ΔTb。根据Q吸=cmΔT可知,两者质量相等,吸热相等时,cb>ca。所以b为水,a为酒精,正确选项为C。
二、 根据规律选择图像
例2 (2005年哈尔滨卷)用稳定的热源给冰均匀加热,图2中能正确描述冰溶化规律的是()。[已知冰的比热容是c冰=2.1×103 J/(kg·℃)]
解析 由于冰是晶体,溶化时温度不变,所以排除选项A。冰溶化后变为水,吸热要升温,由于水的比热容大于冰的比热容,在质量相同、吸收热量相同时,水的温度变化小。所以正确选项为C。
例3 (2004年烟台卷)图3是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图像(图4),其中正确的是()。
解析 由P=W/t=Fv可知,v不变时,P与F成正比。整个过程中汽车对物体的拉力F的大小变化可分三个阶段:第一个阶段物体从水底升到物体上表面与水面相平,物体的重力G与水的浮力F浮不变,根据F=G-F浮,F也不变;第二阶段物体上表面与水面相平到物体刚离开水面,F浮逐渐变小,根据F=G-F浮,F逐渐变大;第三阶段物体从刚离开水面直到物体达到井口,F=G保持不变。所以F变化情况是先不变后变大再不变。由于P与F成正比,所以P的变化情况也是先不变后变大再不变。正确选项为C。
三、 利用图像获取信息
例4 (2005年南昌卷)如图5所示是海波的熔化图像,根据该图像能够获得合理的信息有:信息一:海波的初温
为25 ℃;信息二:_____________;信息三:_______________。
解析 这类题目主要抓住图像中的特殊点、特殊线段的特点以及图像的变化趋进行分析,从中获取信息。从本题图像中可获取信息:海波是晶体,海波熔点是50 ℃,海波熔化过程进行了4 min。
例5 (2005年呼和浩特卷)李明同学做“比较两种材料保温性能的实验”,根据实验测得的数据,绘制了下面表示“水温与时间关系”的图像(图6),实验过程中室温保持不变。请你根据图像回答。
1.①和②哪种材料保温性能好?答:___________________。
2.当时室温大约是多少?答:____________________。
解析 从图像上看出对应材料①的水温变化较缓,所以材料①保温性能较好。当时室温大约是20 ℃。
四、 利用图像进行计算
例6 (2004年南京卷)在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图7所示。
1.由图可知,元件__________中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律。
2.将A和B并联后接在电压为2.0 V的电源两端,求元件A的电功率及通过A和B的总电流。
解析 A图像是一直线,表示电压与电流成正比例函数图像,所以A的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律。A和B并联后接在电压为2.0 V的电源两端时,A和B的电压都为2.0 V。从图像中可得到这时A和B的电流分别为0.4 A、0.3 A,根据并联电路的电流特点,通过A和B的总电流为0.7 A,根据P=UI,可求得A的电功率为0.8 W。
五、 绘制图像
例7 (2005年南昌卷)望望同学在探究重力的大小跟什么因素有关时,把质量不同的钩码吊在弹簧测力计下面,测量它们所受的重力,他把测得的数据记录在下表中。请你在如图8所示的坐标中帮助他标明适当的标度(要求合理利用这些坐标格),根据表中的数据在坐标中描点作出重力与质量关系的图像。
根据图像,得出结论是____________,在物理中可用式子____________表示_________。
解析 这类试题可将表格中每组数据作为点的坐标,在坐标图像中标出表示这些坐标的点,然后用平滑的线顺次连接这些点,就可得到图像,如图8。从本题图像中可以发现G与m成正比,在物理中可用式子G=mg表示重力。
例8 (2004年吉林卷)一个静止在海上的潜水艇模型,在启动之后,4 min内匀速竖直下潜20 m,而后沿水平方向做匀速直线运动4 min。请在图中画出潜水艇模型8 min内所受海水压强和时间关系图像。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g=10 N/kg,潜水艇模型体积和大气压强均不计)
解析 设潜艇的速度为v。下潜深度h时所受海水压强p=ρ海水gh=ρ海水gvt,在ρ海水、gv不变时,p与t成正比。后4 min中,模型水平运动,p保持不变,是平行于横轴的线段。图像如图9。
例9 (2005年呼和浩特卷)图10(1)是匀速直线运动的“路程与时间关系”的图像。请你根据(1)图在(2)图中画出同一物体的“速度与时间关系”的图像。
解析 由原图像可知,s与t图像是正比例函数图像,说明物体做匀速直线运动,速度保持不变。由s-t图像可求出速度为2 m/s,所以v-t图像如图(2)。