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专题17图像分析
专题17图像分析
【学习要点】
物理图像具有直观、形象的特点，能将抽象的物理问题与日常生活情景相结合，促进学生
对抽象物理问题的理解，提高学生的空间思维能力、创造力和解决问题的能力，是物理学中不
可缺少的一部分.
从题型分类方面看，我们可以从两个方面进行分类，一类是根据图像的形状进行分类，还
有一类是根据该图像所考查的知识点进行分类.分类如下：
出现解
·次数
热功像
正北列诉护
光坝象
依过
柠·次明数：
小学
共！当泼图摩
承明
如分2式广线：
这料家
像分
按识内笔
悦北形西效
状类
析女懒
迎分茨
灯泡大卖状上百家的分河
灯泄的状女共世刻源
山线
布动峦l光签坚像
他北我凉
红合网家
与菡线打关的图惊
止线和血结合
磁转埃部分
电蕊电器部行大关仿坚谗
【学习领航】
1.声现象
例1如图17-1所示是四个声波的波形图，根据图中信息可知，音调相同的波形图有
音色相同的波形图有
;响度相同的波形图有
图17-1
考点追踪：
音调、响度和音色的定义及影响因素，会通过波形图正确分辨音调、响度和音色的异同
试题精析：
声音的高低叫音调，音调与振动频率有关；在波形图中，波形的疏密程度表示频率的高
低，波形越密，说明振动的频率越高，音调就越高；声音的大小叫响度，响度与振幅和人耳距
135
专题17图像分析
离声源的远近有关（根据波形图分析响度问题，主要是分析响度与振幅的关系）；在波形图
中，波峰和波谷间的最大距离表示振幅的大小，也可以理解成波形上下起伏程度，上下起伏
越大，表示振幅越大，响度就越大；音色与发声体的材料和结构有关，在波形图中，波的形状
表示音色
综上所述，音调相同的波形图有：甲乙丁；音色相同的波形图有：甲丙丁；响度相同的波形
图有：甲乙丙，
解题逻辑：
起伏越大，响度愜大
响度
出音的人小
波形上下起伏程度
伏越小，响度楼小
出音的
被形越洪，音越高
个特性
济湖工
声宵的高低
波形的疏蕊积度
被形越疏，官洞愜低
音色
声音的品质
与发休的材料和钻构石关
与波形的形状有关
2.热现象
例2将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，温度计示数随时
+温度T
30
间变化情况的大致图像如图17-2(a)所示.若在该实验的过程中，用扇子
对着这个裹有棉花的温度计的玻璃泡扇风，如图17-2(b)所示最能合理
10
反映此时温度计示数变化的图像是
()
02
时tmim
图17-2(a)
温变/
温度
温度℃
+温/
20、
30
20
r
10-
10F
10F
02
时i间mim
02
时i问/min
02
i间min
02
时i间min
A
B
C
D
图17-2(b)
考点追踪：
液体蒸发吸热、影响蒸发快慢的因素、热传递
试题精析：
由题中图17-2(a)可知，浸有少量酒精的棉花襄在温度计的玻璃泡上，经过2min的时间，
温度计的示数由20℃降至10℃，此时温度降至最低，酒精已经全部蒸发掉了，由于热传递，温
度计又会从外界吸热，然后温度又逐渐上升到当时的环境温度20℃.温度计示数变化的原因
是由于酒精蒸发吸热和热传递造成的，
用扇子对着酒精棉扇风时，液体蒸发的快慢与液体表面空气流动的速度有关，液体表面空
气流动的速度越快，酒精蒸发越快，温度计示数降低就会加快，由于蒸发加快，降温时间短，酒
精蒸发完毕后的时间不到2in,所以A,D两个图错误，本题环境温度没有发生变化，浸有少
136两种情况下的体积不同，由此我们猜想酒精分子和水分
图(a)可知，当物距的倒数与像距的倒数相等，都为
子的大小是不相等
0.05cm1时，物距等于像距等于二倍焦距，所以有2f=
专题17
图像分析
20cm,由此可知凸透镜的焦距f=10cm.(2)实验过程
[学习领航]
中，燃烧的蜡烛在不断缩短，烛焰位置不断向下，根据经
例1甲乙丁甲丙丁甲乙丙
过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，光屏上的像向
例2C例3A例4C
上移动，烛焰的像将位于光屏中心的上方.(3)由图(b)所
例5(1)0~1s,3~5s(2)木箱所受的静摩擦力和水平推
示，物距大于像距，成的像为倒立、缩小的实像.在保持
力是一对平衡力，所以静摩擦力的大小等于水平推力的大小
(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向左移到
等于100N.图见题中分析的(c)图.
B处，相当于减小物距，增大像距，光屏上再次成清晰的
例6D例79105.4
像，根据光的可逆性原理，此时像距应该大于2倍焦距，
[学习实践]
则所成的像为倒立、放大的实像.(4)在上述探究活动中，
1.C[解析]声音的高低叫音调，音调与振动频率有关；在
若已知蜡烛与光屏间的距离为L。,蜡烛与凸透镜第一次
波形图中，波形的疏密程度表示频率的高低，波形越密，
所在位置A间的距离为L,根据成倒立、缩小实像的条
说明振动的频率越高，音调就越高，在图17-8中，音调相
件：“>2f,由此可知，1>2f,即f<乞；当凸透镜移到B
同的波形图有：甲、乙、丁：声音的大小叫响度，响度与振
位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原
幅和人耳距离声源的远近有关，在波形图中，波峰和波谷
理可知，光屏到透镜位置B的距离为L,故透镜先后两次
间的最大距离表示振幅的大小，也可以理解成波形上下
所在位置A,B之间的距离为s=2L一L。.
起伏程度，上下起伏越大，表示振幅越大，响度就越大，在
5.D[解析]轻质细杆AB代表桔槔，可以看作一个杠杆：
图17-8中，响度相同的波形图有：乙、丙、丁：音色与发声
根据杠杆的平衡条件分析！变化时A端所受拉力的变
体的材料和结构有关，在波形图中，波的形状表示音色，
化：对物体M受力分析，判定压力、压强的变化.根据杠
在图17-8中，音色相同的波形图有：乙、丙.综上所述，本
杆的平衡条件T·1=TA·OA可知m向左移动的过程
题正确答案是C,
中，1变大：由于物体m的质量不变，重力不变，对C的拉
2.D[解析]在横轴和纵轴分别标出额定电流的一半
力不变，即T保持不变，故B错误.OA不变，1变大，根据
(0.25A)和额定电压的一半
(3V),如图所示.电阻是灯丝本
杠杆的平衡条件T·(=TA·OA可知TA与！成正比
0.25
身的一种性质，当灯泡两端电压
故A错误.对M受力分析，M受到竖直向下的重力，竖
和通过的电流都是0时，灯丝仍
0
3 T tV
直向上的拉力和支持力，根据物体间力的作用是相互的
可知，拉力等于T,M受到的重力不变，T4变大，则M
然有电阻，只不过是电阻比发光时小，但不为0，故A错
对地面的压力变小，故C错误.根据压强的计算公式p一
误.由图可知：当灯泡两端电压为3V时，通过灯泡的电
F
流大于0.25A,由P室=UIx可知，灯泡的实际功率大
，受力面积不变，压力变小，则压强变小，故D正确。
于3V×0.25A=0.75W,故B错误.对C,D两个答案，
6.B[解析]由图(a)滑轮组的结构可以看出，承担物重的
由图可知：当灯泡通过的电流为额定电流的一半时，实际
绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.(1)由图(b)
电压低于额定电压的一半，此时灯泡的实际功率小于灯
可知，在0一1s内，拉力F=30N,将动滑轮和重物作为
泡两端的电压为额定电压的一半时的实际功率，灯泡发
研究对象，受到重物向下的重力G和动滑轮的重力G,
光更暗，灯丝温度更低，电阻更小，故C错误、D正确.
地面给物体向上的支持力F女，及三根绳子向上的拉力
3.海波熔化时温度保持不变海波的熔化过程经历了4分
F拉的作用，处于静止状态.已知滑轮组承担物重的绳子
钟[解析]图像是研究物理知识很常用的一种方法，本
股数n=3和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力
题是考查根据学过的熔化图像获取信息，从图17-10可
获取以下信息：如熔化过程吸热但温度不变，熔化前吸热
为F,其关系为F牧=3(F'+G),F'=3F粒一G,地
温度升高，熔化后吸热温度升高，海波是一种晶体，等等
面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的
4.(1)10(2)上(3)放大(4)<2L-L[解析](1)由
重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F',F=G一F'=
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