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摘要：近几年的高考中物理图象出现的频率很高，高考把物理图象问题作为重要的考查内容，从不同的侧面考查了学生的各种能力。本文就高考中与图象有关的问题进行归类分析。
关键词：高考；图象；能力
【中图分类号】G633.7
《考试大纲》能力要求中明确指出，要求学生具有阅读图象、描述图象、运用图象解决问题的能力。从近几年的高考情况来看，图象在高考中出现的频率很高，高考试题中均把物理图象作为重要的考查内容，从不同的侧面考查了学生观察分析、收集信息、推理判断、作图处理数据和用图解决物理问题的能力。下面就高考中与图象有关的问题进行归类分析，希望对今后的备考有所启示和帮助。
一、对图象物理意义的考查
分析图象，首先要理解图象的物理意义，只有如此，才能真正理解图象所描述的物理规律.
1.理解横坐标、纵坐标的物理意义
2.理解斜率、面积、截距的物理意义
【例1】（2012·北京理综·23）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米.电梯的简化模型如图1甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图乙所示.电梯总质量m=2.0×103kg忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2
（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；
（2）类比是一种常用的研究方法.对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法.请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图乙所示的图像，求电梯在第1 s内的速度改变量Δv1和第2 s末的速率v2；
（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0～11 s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W.
解析：（1）由牛顿第二定律，有F-mg=ma
由a-t图像可知，F1和F2对应的加速度分别是
a1=1.0m/s2，a2=-1.0m/s2则
（2）类比可得，所求速度变化量等于第1 s内a-t图线与t轴所围图形的面积，
即Δv1=0.5m/s
同理可得2 s内的速度变化量Δv2=v2-v0=1.5m/s
v0=0，则第2 s末的速率v2=1.5m/s
（3）由a-t图像可知，11～30s内速率最大，其值vm等于0～11s内a-t图线与t轴所围图形的面积，此时电梯做匀速运动，拉力F等于重力mg，所求功率
由动能定理得，总功
二、对图象选择问题的考查
此类题目一般是先在题干中叙述有关物理情境，然后根据所学物理规律，判断某些物理量的变化情况，有些题目的四个选项是同一个物理量的变化情况，有些题目的四个选项是不同物理量的变化情况，要想解答此类题目，必须正确地分析物理过程.
【例2】 （2012·重庆理综·21）如图3所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场.在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t=0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点.下列图象中能反映线框所受安培力F的大小随时间t变化规律的是 （ ）
解析：如图所示，当M′N′从初始位置运动到M1′N1′位置的过程中，切割磁感线的有效长度随时间变化关系为：L1=L-（L-2vt）=2vt，L为导线框的边长.
产生的电流，导线框所受安培力，所以F1为t的二次函数图象，是开口向上的抛物线.当Q′P′由CD位置运动到M′N′位置的过程中，切割磁感线的有效长度不变，电流恒定.
当Q′P′由M′N′位置运动到M1′N1′位置的过程中，切割磁感线的有效长度L2=L-2vt产生的电流，导线框所受的安培力，也是一条开口向上的抛物线，所以应选B.
三、对图象与物理公式相结合问题的考查
有些图象中并不能直观地看出图象的斜率、截距所表示的物理意义，只有结合物理规律，找出图象中两坐标轴所表示的物理量的关系式，才能利用图象求解某些物理量.此类题目一般包含在实验题中，如利用图象求重力加速度、电源的电动势、电池或某元件的电阻等.
【例3】某同学利用如图4所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5 V，内阻很大），電阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干.
（1）先测电阻R1的阻值，请将该同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为R1=________.
（2）该同学已经测得电阻R1=4.8Ω继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图所示的 图线，则电源电动势E=________ V，电阻R2=________Ω.
解析：（1）S2切换到a时，由串联分压可知
解得，所以还要将S2切换到b，测出此时R、R′两端电压U2.
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
变形得
由上式可知与是一次函数关系，其截距
所以，其斜率
解得R2=1.2Ω.
参考文献
[1]张俊.透析2012年高考物理图象试题[J].高中数理化.2012（21）
[2]冯占余.2007年高考物理中的图象问题归类例析[J].考试（高考理科版）.2007年Z1期
关键词：高考；图象；能力
【中图分类号】G633.7
《考试大纲》能力要求中明确指出，要求学生具有阅读图象、描述图象、运用图象解决问题的能力。从近几年的高考情况来看，图象在高考中出现的频率很高，高考试题中均把物理图象作为重要的考查内容，从不同的侧面考查了学生观察分析、收集信息、推理判断、作图处理数据和用图解决物理问题的能力。下面就高考中与图象有关的问题进行归类分析，希望对今后的备考有所启示和帮助。
一、对图象物理意义的考查
分析图象，首先要理解图象的物理意义，只有如此，才能真正理解图象所描述的物理规律.
1.理解横坐标、纵坐标的物理意义
2.理解斜率、面积、截距的物理意义
【例1】（2012·北京理综·23）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米.电梯的简化模型如图1甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图乙所示.电梯总质量m=2.0×103kg忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2
（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；
（2）类比是一种常用的研究方法.对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法.请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图乙所示的图像，求电梯在第1 s内的速度改变量Δv1和第2 s末的速率v2；
（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0～11 s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W.
解析：（1）由牛顿第二定律，有F-mg=ma
由a-t图像可知，F1和F2对应的加速度分别是
a1=1.0m/s2，a2=-1.0m/s2则
（2）类比可得，所求速度变化量等于第1 s内a-t图线与t轴所围图形的面积，
即Δv1=0.5m/s
同理可得2 s内的速度变化量Δv2=v2-v0=1.5m/s
v0=0，则第2 s末的速率v2=1.5m/s
（3）由a-t图像可知，11～30s内速率最大，其值vm等于0～11s内a-t图线与t轴所围图形的面积，此时电梯做匀速运动，拉力F等于重力mg，所求功率
由动能定理得，总功
二、对图象选择问题的考查
此类题目一般是先在题干中叙述有关物理情境，然后根据所学物理规律，判断某些物理量的变化情况，有些题目的四个选项是同一个物理量的变化情况，有些题目的四个选项是不同物理量的变化情况，要想解答此类题目，必须正确地分析物理过程.
【例2】 （2012·重庆理综·21）如图3所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场.在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t=0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点.下列图象中能反映线框所受安培力F的大小随时间t变化规律的是 （ ）
解析：如图所示，当M′N′从初始位置运动到M1′N1′位置的过程中，切割磁感线的有效长度随时间变化关系为：L1=L-（L-2vt）=2vt，L为导线框的边长.
产生的电流，导线框所受安培力，所以F1为t的二次函数图象，是开口向上的抛物线.当Q′P′由CD位置运动到M′N′位置的过程中，切割磁感线的有效长度不变，电流恒定.
当Q′P′由M′N′位置运动到M1′N1′位置的过程中，切割磁感线的有效长度L2=L-2vt产生的电流，导线框所受的安培力，也是一条开口向上的抛物线，所以应选B.
三、对图象与物理公式相结合问题的考查
有些图象中并不能直观地看出图象的斜率、截距所表示的物理意义，只有结合物理规律，找出图象中两坐标轴所表示的物理量的关系式，才能利用图象求解某些物理量.此类题目一般包含在实验题中，如利用图象求重力加速度、电源的电动势、电池或某元件的电阻等.
【例3】某同学利用如图4所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5 V，内阻很大），電阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干.
（1）先测电阻R1的阻值，请将该同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为R1=________.
（2）该同学已经测得电阻R1=4.8Ω继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图所示的 图线，则电源电动势E=________ V，电阻R2=________Ω.
解析：（1）S2切换到a时，由串联分压可知
解得，所以还要将S2切换到b，测出此时R、R′两端电压U2.
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
变形得
由上式可知与是一次函数关系，其截距
所以，其斜率
解得R2=1.2Ω.
参考文献
[1]张俊.透析2012年高考物理图象试题[J].高中数理化.2012（21）
[2]冯占余.2007年高考物理中的图象问题归类例析[J].考试（高考理科版）.2007年Z1期