获取图像信息在解决初中物理问题中的重要性

　　摘 要： 图像信息有时是我们解决物理问题的唯一途径，有时也是我们解决物理问题的最简单直接的方法。若不从图像信息入手问题有时就没办法解决或解决方法复杂从而使解题的难度加大。获取图像信息不但在解决初中电学问题具有重要性，而且在解决其它物理问题也同样重要，可见获取图像信息在解决初中物理问题中的重要性。
　　关键词： 初中物理 获取 图像信息 重要性
　　
　　随着课改的进行，大大小小考试题目的越来越多样化，新颖化，题目中的已知信息也不再那么显目，好多时候都需考生从中挖掘信息，有时要从文字中获取信息，有时需要从图像中获取信息。前者比较常见，后者尤其对于学初中物理学生而言不但少见而且又有难度。下面我举例说明从图像上获取信息对解决初中电学解问题的重要性。
　　例1.两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）。
　　A.2.0V，0.8WB.2.5V，1W
　　C.4.5V，0.8WD.4.5V，1.8W
　　解析：此题无论是求解电源电压还是求解元件B的电功率都必须知道此时元件B两端的电压，还有元件A两端的电压。通常办法是根据U=IR计算U，但因为R未知无法求解电压。唯一的办法就是从图像中获取信息。从图像知电路中电流0.4A时，A两端的电压2V，B两端的电压2.5V，电源电压4.5V，元件B的电功率P=UI=2.5V×0.4A=1W。故答案选C。
　　例2.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法中正确的是（ ）。
　　A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻；
　　B.当乙两端电压为2V时，R=5Ω
　　C.甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.2A时，电源电压为2V
　　D.甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W
　　解析：甲的U-I图像是直线、乙的U-I图像是曲线。由图像特点可看出电阻甲阻值不变，电阻乙阻值变故A错。B选项是求解乙的电阻。因为乙是变阻要求解乙的电阻必须知道2V时通过乙的电流。由I=U/R计算是不行的。题目除了文字再就是图像，只有通过图像唯一途径。由图像知电压为2V时乙的电流为0.2A。因此，此时乙的电阻为10Ω。B错。根据例1方法知此时电源电压为3V。C错。同样由例1方法知此时总电流为0.6A，功率为1.2W，故D正确。
　　例3.如图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R的U-I图像；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U-I图像，如图乙所示。
　　（1）求定值电阻R的阻值；
　　（2）将R与灯L串联接在6V的电源两端时求灯丝的实际电阻值；
　　（3）将R与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定功率。
　　解析：（1）根据R=U/I要求R必须知道U与I。但题中文字没给一个数字。我们应从图像找信息，而且信息必须准确。乙图中有两个U-I图像，下面需确定哪一个为R的U-I图像。因为R是定值电阻，所以图像是直线的为R的U-I图像，然后在R的U-I图像找一点读出电压与电流这样R就知道了。（2）由（1）知乙中曲线就是灯泡的U-I图像，图像告知我们灯泡的电阻是变化的，所以只能求解它在某种状态下（电源电压6V）的电阻，题目文字中同样没有给出此时灯泡的电压与电流，只有从图像中获知究竟曲线上选择那一点呢？不同的点对应的电阻不同，此时我们需明确串联电路中灯泡电压与R电压的和等于电源电压为6V，因此在U-I图像中找横坐标相同纵坐标和为6V时的电路中的电流，由图像知这个电流为0.4A，并进一步可知灯泡两端的电压为2V，因此灯泡的电阻是5。对于这一问个别学生用数学办法求解了，但是对于数学知识功底不深的学生很难想到也不容易求解。因此我们最简单的方法还是获取图像信息。（3）R与灯L并联，R消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，可知灯泡的额定电压，要求额定功率还需知道它的额定电流，仍从图像得知额定电压下的额定电流问题就迎刃而解了。
　　以上几道题解决办法都是从图像获取信息，图像信息有时是我们解决物理问题的唯一途径，有时也是我们解决物理问题的最简单直接的方法。若不从图像信息入手问题有时就没办法解决或解决方法复杂从而使题的难度加大。获取图像信息不但在解决初中电学问题具有重要性，而且在解决其它物理问题也同样重要。
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