例析物理量间变化关系的图像题

应如刚

摘要：物理图像能形象地反映物理量间的变化关系.中考物理图像题的类型很多，图形所反映的物理量间变化关系这类题型，明确图像所表达的物理意义，其次根据图像再进行变形、推理、判断得到答案.

关键词：物理图像题；物理量间的变化关系

物理图像题是指与图形有关的、能形象地反映物理量间的变化关系，描述物理现象、过程和规律的试题.近年来各地物理中考中图像题的比例、分值有所增加.中考物理图像题的类型很多，纵观各地中考试题，下面谈谈图形所反映的物理量间变化关系这类题型，解决图像类试题首先要弄清图像中横、纵坐标所表示的物理量，明确图像所表达的物理意义，其次根据图像再进行变形、推理、判断得到答案.

1一个物理随另一个物理量增加而增加

例1如图1為I-U图象，根据图象你能到什么结论：，如图2所示的图像，请你根据图像比较电阻R1与R2的大小， R1R2.（选填“大于”、“等于”或“小于”） .

分析由图象一可知I与U成正比，即ΔU1ΔI为一个常数，ΔI与ΔU变化成比例，而R=ΔU1ΔI，所以得到R一定时，I与U成正比.由图象二可知I与U成正比，即ΔU1ΔI为一个常数，如图3所示当ΔU相等时，ΔI1>ΔI2，根据R=ΔU1ΔI，则R1ΔU1，根据R=ΔU1ΔI，则R1

例2小希在测额定电压为25 V的小灯泡电阻时，通过实验测量了多组实验数据并画出了I﹣U图像，如图5所示，你对这一现象的解释是.

如图6是热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图.由图线可看出该热敏电阻的阻值随电压的增大而（选填“增大”或“减小”）

分析由图象可知I与U不成正比，说明ΔU1ΔI不是一个常数，ΔI与ΔU不在成比例变化，即R发生了变化，从图象可知ΔI随ΔU增加越来越慢，所以ΔU1ΔI的比值越来越大，即R越来越大，根据R与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，自然会想到灯丝的电阻与温度有关.

同理，如图6可知ΔI与ΔU不在成比例变化，从图象知ΔI随ΔU增加越来越快，所以ΔU1ΔI的比值越来越小，即R越来越小，因此该热敏电阻的阻值随电压的增大而减小.

例3如图7，往浴缸中匀速注水直至注满.下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线，其中合理的是（）

分析由题意在相等时间内向浴缸中放入的水体积是相等的，而图7容器的的横截面积越向上越大，所以水面上升的高度越来越慢，根据p=ρgh知△P与△h不成比例，即△P增加随△t增加越来越慢，故选项A、D、C错误，所以答案选B.

2一个物理随另一个物理量减小而减小

例4如图8所示，开口容器的底部有一个小孔装水后，水不断从小孔流出.下图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强p与时间t的关系图象是（ ）

分析由题意知随着时间t增加，水不断从小孔流出， h不断减少，根据p=ρgh，容器底部P也不断减小，容器底部小孔水流出速度也不断减小，△h减小得越来越慢，所以△P与△h不成比例，且△P随△h减小得越来越慢，即△P随时间t增加而减小得越来越慢，故答案选B

例5如图9一个小球从空中的某一高度，由静止开始竖直下落闪频照相机拍摄的照片，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间t 的变化图像可能的是（）

分析由图9知从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，石块做加速运动，石块在相同时间内下降的高度越来越大，石块所处的高度减小得越来越快，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，石块的重力势能Ep减小与高度变化△h 不成比例，A错 .由于随着时间△h减小得越来越快，所以重力势能Ep减小得越来越快，即Ep随时间减小得越来越快，故选C.

例6如图10所示，将一半径为R的实心金属球，用细线拉着，匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出.下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中，所受浮力的大小F与金属球浸入水中深度h的关系的是（）

分析由题意知匀速放入水中的时候，沉入水中的深度变化也是匀速的，在球面进入一半前对应半径越来越大，则球排开水的体积的增加速度越来越大，根据F浮=ρ液gV排知浮力增加越来越快，在球面进入一半后对应半径越来越小，则球排开水的体积的增加速度越来越小，根据F浮=ρ液gV排知浮力增加越来越小，最后完全沉入水中后V排就不变了，浮力也就不变了，所以在整个过程中浮力变化随着h增加，先越来越快，后越来越慢，最后不变，只有选项C符合题意.