例析2007年高考对图象的考查重点，本文主要内容关键词为：图象论文,重点论文,例析论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
由于图象能形象地表述物理规律，直观地描述物理过程，鲜明地表示物理量之间的相互关系及变化趋势，所以图象在中学物理中有着广泛地应用，有关以图象及其运用为背景的命题，成为历届高考考查的热点。今年高考对图象的考查，主要表现在以下几个方面：
1.通过物理现象的分析找出与之对应的图象描述。
2.通过已知图象探讨内部蕴含的物理规律、结论。
3.用不同的物理图象描述物理规律——图象转换。
4.综合应用物理图象处理物理问题。
下面就今年高考与图象相关试题的考查重点分类例析，希望对2008年备考有所启示和帮助。
一、识图
对于图象题，首先要识图，即应明确所给的图象是什么图象。认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系。特别是对那些图形相似容易混淆的图象，更要注意区分。例如振动图象与波动图象，运动学中的s-t图和v-t图，电磁振荡中的i-t图和q-t图等。
例1 （全国卷Ⅱ第15题）一列横波在x轴上传播，在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图1中实线与虚线所示。由此可以得出()。
图1
A.波长一定是4cm
B.波的周期一定是4s
C.波的振幅一定是2cm
D.波的传播速度一定是1cm/s
答案：BC
解析 根据振动图象两个相邻最大值的横坐标之差为振动周期，故T=4s，B选项正确；从图象可看出振幅A=2cm，C选项正确；根据题中所给的振动图象无法得到波长（或波速），也就无法根据
算出波速（或波长），故A、D选项错误。
点评 (1)本题考查对图象的识别、信息的获取能力。在识图时一定要看清坐标轴所注明的物理量和单位。很多考生没有看清所给图线是振动图线还是波动图线而错选A。
(2)对于图象题，首先应明确所给的图象是什么图象。即认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系。特别是对那些图形相似容易混淆的图象，更要注意区分。例如振动图象与波动图象，运动学中的s-t图和v-t图，电磁振荡中的i-t图和q-t图等。
二、读图
物理图象是形象描述物理状态、物理过程和物理规律的常用工具，往往能把一个物理问题的多个相关因素同时展现出来，有些是直观的，有些是隐含的。因此，能从所给图象中读取有效信息也是能力的体现。
图2
例2 （广东卷第12题）图2是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是5m，则此列波的波长和频率应分别为()。
A.5m,1HzB.10m,2Hz
C.5m,2Hz D.10m,1Hz
答案：A
解析 相邻两个波谷之间的距离为一个波长，所以此列波的波长λ=5m；a、b两点平衡位置之间的距离为半个波长，所以b位置的质点振动比a位置的质点振动滞后半个周期，故周期T=1s，频率f=1/T=1Hz。
点评 本题考查了学生对波的传播特点、波动图象和波长概念的理解。其实，根据题给条件还可确定波的传播方向（沿x轴正方向）和波速大小(5m/s)。
三、析图
物理图象除了能提供直观、清晰的物理图景之外，其内涵往往也是极其丰富的，要善于正确运用题目中给出的图象，通过分析以探索物理规律从而得出正确结论。
例4 （宁夏卷第16题）甲乙两辆汽车在乎直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一路标。在描述两车运动的v-t图中（如图5），直线a、b分别描述了甲乙两车在0秒～20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是()。
图5
A.在0秒～10秒内两车逐渐靠近
B.在10秒～20秒内两车逐渐远离
C.在5秒～15秒内两车的位移相等
D.在t=10秒时两车在公路上相遇
答案：C
解析 由图象分析知，在0秒～10秒内两车逐渐远离，10秒末两车速度相等，相距最远。在10秒～20秒内两车逐渐靠近，20秒末两车在公路上相遇。
点评 (1)本题为对物体运动过程中的v-t图象的理解，属于由图象分析规律类问题。解这类问题，一定要明确图线中点、线、面积、斜率、截距的物理意义。有些考生错误地认为图象交点表示两车相遇，从而得出错误的答案。其原因是没有理解v-t图象的物理意义，将其与位移图象混淆了。
(2)分析物理图象求解物理问题时需做好以下几个关键环节：
①搞清图象所描述的物理现象、过程及意义。
②善于挖掘图象中的信息和条件，明确求解的问题。特别应注意“截距”“斜率”“面积一交点”等的物理意义。
③根据图象和已学的物理概念和规律，对所求问题进行分析、判断。
例5 （广东卷第8题）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图6(a)所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图6(b)所示，下列判断正确的是()。
点评 本题从不同角度用图象描述同一物体的运动规律。对图象的考查，涉及的内容很广，力学中几种重要图象基本上全部考查到了。图中的两段图线，反映了两个不同的物理过程，在解题中要理解各图线斜率的物理意义。解这类问题时，一般先通过分析，写.出函数表达式，再对图象进行取舍。
图8
例7 （全国卷Ⅱ第21题）如图8所示，在PQ、QR区域存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中有电动势的正方向。以下四个ε→t关系示意图中正确的是()。
答案：C
解析 楞次定律或右手定则可判定线框刚开始进入磁场时电流方向，即感应电动势的方向为顺时针方向，故D选项错误；1s～2s内，磁通量不变化，感应电动势为零，A选项错误；2s～3s内，产生感应电动势E=2Blv+Blv=3Blv，感应电动势的方向为逆时针方向（正方向），故C选项正确。
点评 (1)本题为用图象描述物理过程和结论类题目。解这类题目关键就是把握图象特点、分析相关物理量的函数关系或物理过程的变化规律，特别是各物理量在临界点处的变化特点。
(2)要选择正确的物理图象必须明确物理现象、物理过程，从内部遵循的物理规律找出对应物理量之间的定性或定量约束关系。
(3)选图常用的方法有：分析法、排除法、对照法，实际应用中往往需交叉使用。
五、绘图
物理规律和过程可以用文字表述，也可以用数学式表述，还可以用物理图象描述，任何一个物理量，只要能确定它与其他相关量的函数关系，就可以作出它的图象。绘图题就是以图象表示物理过程或最终的计算结果。它能很好地考查考生对物理过程动态特征的理解以及将物理现象转化为图象问题的能力。
例8 （宁夏卷第30题）图9为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2s时的波形。位于坐标原点处的观察者观测到在4秒内有10个完整的波经过该点。
图9
(1)求该波的振幅、频率、周期和波速。
(2)画出平衡位置在x轴上p点处的质点在0秒-0.6秒内的振动图象。
点评 欲画振动图象，应首先确定周期T、振幅A，另外要确定振动的起始时刻或零时刻以及初始状态（位移以及速度的方向），然后再根据正（余）弦曲线的图样作图。在描绘图象时，要注意物理量的单位，坐标轴标度的适当选择及函数图象的特征等。
六、转换图
物理图象的变换可大致分为两类：一类是不同图象间的变换，但描述同一物理过程或现象；另一类是同种图象间的变换，如由某一时刻的波形图画出另一时刻的波形图。
解决此类问题的关键是：
①要识破原图，即读懂已知图象所表示的物理规律及过程；
②根据所求图象与已知图象间的联系进行图象转换；
③注意关键点和特殊点的对应性。
例9 （广东卷第6题）平行板间加如图11所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况。图12中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是()。
图11
可见，带电粒子的加速度图线与电压图线类似，所以带电粒子在0～T/2时间内做匀加速直线运动，在T/2～T时间内做匀减速直线运动，以后周期性变化。故应选A。
点评 本题为由图得规律，再由规律到图象，即图象间转换类题目。解这类题目，要注意规律与图象的有机结合，例如本题：由U-t图象可求出加速度，再由运动学公式求出速度，写出各个阶段速度的表达式，最后综合数学方法即可画出v-t图象。
图13
例10 （全国卷Ⅰ第15题）一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v=4m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图13所示。下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是()。
答案：A
解析 由振动图象知，坐标原点处质点在t=0.15s时的位移为正，振动方向沿y轴负方向，结合波的传播方向可以判断A正确。
点评 (1)本题是将振动图象转换为波动图象，解决这类问题的一般思路是：根据原图象和转换后图象的物理意义及特点，得到转换后图象中各物理量之间的函数关系，然后根据相关物理规律即可求解。
(2)由于波的图象和振动图象的物理意义不同，判断波的图象中某质点的运动方向与判断振动图象中某时刻运动方向的思路和方法不同，切不可混为一谈。
综上所述，在解决图象类问题时，要注意看懂图象的物理意义，从中找出有效信息、辅助信息和无用信息，并能把它们与已有的知识结合起来解决问题，弄清有关物理量之间的定性关系与定量的函数关系是解题的关键。解答这类问题一般应做到以下几点：
1.要从图象的坐标轴含义、斜率、截距、面积、交点、临界点等图象信息着手，获取有效信息，分析物理过程，展现物理情景，寻找物理量之间的函数关系。
2.弄清物理过程，寻找变量之间的关系，写出函数表达式，抓住特殊状态的特征描点、作图。
3.善于区分有效信息与无用信息，以获取解题必需的已知条件。