初中物理图像类综合计算题解答分析

2014-08-21王尚谋

中学教学参考·理科版 2014年6期

关键词：光敏电阻纵坐标横坐标

王尚谋

很多物理问题常与图像相结合，通过问题与图形两种信息的转换可有效解答图像类综合计算题。这类题多年来都是中考物理命题的一大热点。下面谈一谈此类题的解答。

一、力学图像综合计算题

此类题图像的两个物理变量都属于力学量，如反映弹簧所受拉力与伸长量关系的ΔLF图像，反映物体所受浮力与物体浸入液体深度关系的Fh图像。

二、电学图像综合计算题

此类题图像的两个物理变量都属于电学量，如反映电压随时间变化规律的Ut图像。

【例2】图2甲是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S为激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束。R为光敏电阻，当有激光照射时，其阻值较小，无激光照射时，其阻值较大。每当水平传送带上的产品和传送带一起匀速通过S与R之间时，射向光敏电阻的激光被产品挡住，通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图2乙所示。已知计数器的电源电压为3V，保护电阻R0=200Ω。若水平传送带上的产品均是边长a=0.1m、质量m=2.5kg的实心正方体，求：

（1）产品的密度；（2）产品对传送带的压强；（3）传送带传输产品的速度；

（4）计数器工作1min，光敏电阻R在有激光照射时消耗的电能。

五、电、热图像综合题

此类题图像的两个物理变量分别是电学量和热学量，如反映热敏电阻的阻值随温度变化的Rt图像。

【例5】学校科技活动小组的同学为防止扳动开关造成触电事故，给普通家用浴霸（冬天浴室里的取暖器）设计了一个温度自动控制装置，如图5甲所示，其中半导体材料制成的热敏电阻R1的阻值随温度的变化曲线如图5乙所示。已知电磁继电器线圈的电阻R0=20Ω，电流表的量程为0～50mA，电源电压U恒定为12V，浴霸共安装有2只“220V 500W”的灯泡。当继电器线圈中的电流大于或等于40mA时，衔铁被吸下，浴霸电路断开而停止工作；当继电器线圈中的电流小于或等于30mA时，衔铁被释放，浴霸电路闭合而工作。求：

（1）每只灯泡的电阻；

（2）浴霸电路正常工作时，通过浴霸的总电流（保留一位小数）；

（3）同学们将图甲中的电流表刻度盘改为温度刻度盘，电流表便成为温度表，若将此装置安装在浴室内，该温度表显示浴室的最高温度是多少？

解答含图像综合计算题，一是利用图像上某一个点的两个物理量的对应关系求解，二是利用图像上某一线段的两个物理量的变化量的对应关系求解。可以通过图像横坐标或横坐标变量求纵坐标或纵坐标变量，也可以通过纵坐标或纵坐标变量求解横坐标或横坐标变量。