图像是一种形象、直观的语言，在物理学中应用十分广泛。它能表达物理规律，能描述物理过程，能表示物理量之间的关系，能使复杂问题变得简单明了。近年来通过图像来考查同学们的相关能力已是一种趋势，也是命题的热点，图像的考查，能反映同学们掌握物理规律、应用物理知识的综合能力以及从图像中获取信息的能力，它涉及到初中物理的许多方面。

一、热学图像题

例1现代建筑出现一种新设计：在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变。图1的四个图像中，表示球内材料的凝固图像的是（ ）

图1

A B C D

解析：小球内的材料是非晶体，非晶体没有熔点和凝固点，所以熔化的非晶体凝固时温度是一直降低的。

答案：D

例2室内温度为20℃，此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸发，图2中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化（ ）

图2

解析：酒精蒸发时要向周围吸收热量，使周围物体的温度降低，温度计示数下降；但待酒精完全汽化后，温度计的示数又上升，最后和室温一致为20℃。

答案：C

例3如图3所示，是三位同学在“观察水的沸腾”的实验中做出水的沸腾图像，其中正确的是( )

图3

解析：沸腾前水的温度逐渐升高，沸腾后温度保持不变。

答案：乙

二、力学图像题

例4 A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图像，如图4a所示。由图可知，A、B、C三种物质的密度_A、_B、_C和水密度_水之间的关系是（ ）

图4a

A．_A＞_B＞_C，且_A＞_水

B．_A＞_B＞_C，且_A＜_水

C．_A＜_B＜_C，且_A＞_水

D．_A＜_B＜_C，且_A＞_水

解析：图像中，横轴表示体积，单位是cm³，纵轴是质量，单位是g，整个图像表示了质量随体积的变化。根据密度公式＝，我们可以从体积为10cm³处作纵轴m的平行线，如图4b所示，并与A、B、C三条直线交于点C₁、C₂和C₃，再分别过点作横轴V的平行线，从图中就可以看出：_A＞_B＞_C，又因为_水＝1g/cm³，而图中_A约为2g/cm³，_B约为1g/cm³，_C约为0．5g/cm³。

答案：A

例5 甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图5所示。经过6秒，两车的位置关系是( )

图5

A．甲在乙前面0．6米处

B．甲在乙前面1．2米处

C．在甲前面0．6米处

D．在甲前面1．2米处

解析：由图像可知，甲、乙两车同时在做匀速直线运动，当t=6s时，s_甲=1．2m，s_乙=0．6m，s_甲- s_乙=1．2m-0．6m=0．6m。

答案：A

例6如图6所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图6甲、乙所示。由图像可知当t＝1s时，物体处于状态。t＝5s时，物体受到的摩擦力为N。

图6

解析：从图中可以看出，前2s内推力的大小是1N，物体的运动速度为0，即没有推动物体，物体处于静止状态；第5、6s内推力的大小是2N，物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力和水平推力是一对平衡力。

答案：静止，2。

例7如图7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，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的关系图像是( )

图7

解析：四个图像中，横轴表示时间，，纵轴表示水的压强，，四个图像表示了压强随时间的变化情况。随着水的流出，容器底部所受水的压强逐渐减小，最后为0，但是随着压强的减小，水流的速度也逐渐变小，这也就是说压强的减小变化并不是均匀的，而是呈现先快后慢的特点。

答案：B

例8一个边长为a的立方体铁块从图8a所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平）下降至图中的虚线位置，则图8b中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是( )

图8a 图8b

解析：图8b的四个图像中，横轴表示深度，纵轴表示浮力，四个图像表示了浮力随深度的变化情况。立方体铁块刚接触水面时受到的浮力为0，随着下表面在水中的深度的增加，铁块受到的浮力逐渐增大，当铁块浸没后，所受的浮力就保持不变，与深度无关了。

答案：A

三、电磁学图像题

例9如图9所示，一个白炽灯泡，当其两端电压增加时，以下是它的电流随电压变化的图像，正确的是（ ）

图9

解析：电阻一定时，电流跟电压成正比，但灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以通过灯丝的电流并不和灯泡两端的电压完全成正比。

答案：D

例10图10中是某实验小组在探究“欧姆定律”过程中，根据实验数据绘制的图像，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是________图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是_________。(选填"甲"或"乙")

图10

解析：图10甲横轴表示电阻，单位是欧姆，纵轴表示电流，单位是安培，反映的是电流随电阻变化的情况；图10乙横轴是电压，纵轴是电流，反映电流随电压变化的情况。

答案：甲，乙

例11用电器R₁和R₂上都标有“6V”字样，已知它们的电流随电压变化的图像如图11所示。利用该图像可求出用电器R₁的额定功率是W；若把R₁和R₂串联在电源电压为6V的电路中工作，则用电器R₂的实际功率是W。

图11

解析：图11中，横轴是电流，单位是安培，纵轴是电压，单位是伏特；从图中可以看出，R₁与R₂都是定值电阻，当U=6V时，通过R₁的电流I₁=0．15A，通过R₂的电流=0．3A，那么R₁==40Ω，R₂==20Ω，R₁的额定功率P₁=UI₁=6V×0．15A=0．9W。把R₁和R₂串联在在电源电压为6V的电路中，通过R₂的电流I₂==0．1A，R₂两端的电压为U₂= I₂R₂=0．1A×20Ω=2V，R₂的实际功率P₂=U₂I₂=2V×0．1A=0．2W。

答案：0．9，0．2

例12如图12所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，图中表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是( )

图12

解析：条形磁铁两端磁性强，中间的磁性最弱。

答案：D

四、相关练习

1．如图（1）是某种物质物态变化过程中温度随时间变化的图像，该图像反映的可能是( )

A．蜡的熔化过程

B．蜡的凝固过程

C．海波的熔化过程

D．海波的凝固过程

2．如图（2）是某种物质熔化图像，它的熔点是℃，该物质从开始熔化到所有晶体完全熔化，持续了min，这一过程是热过程。

图（2）

3．小明从家里去上学，如图（3）所示，是他上学过程中的路程一时间图像，请你判断小明在哪一段时间内动能最大( )

图（3）

A．在t₁～t₂时间内，小明的动能最大

B．在t₂～t₃时间内，小明的动能最大

C．在O～t₁时间内，小明的动能最大

D．无法判断

4．小妍同学在研究物体密度时，对四种固体的密度与体积的关系做出的图像如图（4）所示，根据图像可知下列说法中正确的是( )

图（4）

A．ρ₁＞ρ₂＞ρ₃＞ρ₄

B．ρ₄＞ρ₃＞ρ₂＞ρ₁

C．体积相同时固体4的质量最大

D．体积相同时固体1的质量最小

5．如图（5）是甲、乙两物体运动速度随时间变化的图像，根据该图像，可以获取两物体运动情况的信息有：

(1)甲物体速度比乙物体速度_______________；

(2)两物体都做_______________________运动。

图（5）

6．A、B两车的质量相等，它们行驶过程中的路程与时间图像如图（6）所示，则下列说法正确的是( )

图（6）

A．在行驶过程中，两车的动能始终相等

B．在行驶过程中，A、B两车都受到平衡力的作用

C．若它们在同一平直公路上向东行驶，以B车为参照物，则A车向西行驶；

D．若两车行驶过程中受到的阻力相等，则A、B两车的功率之比为4：9

7．如图（7）所示，是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像。设液体甲的密度为ρ_甲、液体乙的密度为ρ_乙，则ρ_甲、ρ_乙的关系是( )

图（7）

A．ρ_甲=ρ_乙

B．ρ_甲＜ρ_乙

C．ρ_甲＞ρ_乙

D．无法确定

8．小明看到鸡蛋浮在盐水面上，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图（8）中的( )

图（8）

9．有两个阻值不同的定值电阻R₁、R₂，它们的电流随电压变化的I-U图线如图（9）所示。如果R₁、R₂串联后的总电阻为R_串，并联后的总电阻为R_并，则关于R_串、R并的I-U图线所在的区域，下列说法中正确的是( )

图（9）

A．R_串在Ⅱ区域，R_并在Ⅲ区域

B．R_串在Ⅲ区域，R_并在Ⅰ区域

C．R_串在Ⅰ区域，R_并在Ⅱ区域

D．R_串在Ⅰ区域，R_并在Ⅲ区域

10．张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理做出了如图（10）所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（ ）

图（10）

A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比

B．导体A的电阻大于导体B的电阻

C．当在导体B的两端加上1V的电压时，通过导体B的电流为0．1A

D．将A、B两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0．2A

11．小明利用标有 “6V 6W”的灯泡L₁和“6V 3W”的灯泡L₂进行实验。

（1）当L₁正常发光时，通过L₁的电流为A。

（2）如图（11）甲所示：Ａ、Ｂ分别为通过灯泡L₁和L₂中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图（11）乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为W。

12．从图（12）中得到的信息中，正确的是（ ）

图（12）

A．图甲说明物体的质量跟它所受的重力成正比

B．图乙表示物体正以5m/s 的速度作变速运动

C．图丙告诉我们小灯泡的电阻值是固定不变的

D．图丁警示我们一个多世纪以来人类能源消耗急剧增长

参考答案与部分提示：

1．D（图像表示的是晶体的凝固图像，海波是晶体）

2．80，15，吸

3．C（在O～t₁时间内，平均速度为υ₁=，在t₁～t₂时间内，平均速度υ₂=0，在t₂～t₃时间内，平均速度为υ₃=，从图中可以看出，υ₁＞υ₃）

4．A

5．（1）大，（2）匀速直线

6．B（两车都作匀速直线运动）

7．C

8．A （向盐水中加清水，鸡蛋由漂浮变为悬浮的过程中，所受浮力和鸡蛋自重相等，保持不变；然后逐渐缓慢地减小。）

9．D

10．B

11．1；4（灯泡L₂的电阻大，与L₁串联后，正常发光的应该是L₂，此时它两端的电压为6V，电路中的电流为0．5A，从图甲可以看出，此时L₁两端的电压为2V。）

12．D