例题
用图像表示物理概念和规律是初中常遇到的问题,搞清图像的物理意义有利于我们对问题的分析,加深对物理概念和规律的理解和应用.例1图1表示A、B、C三种物质的质量跟体积的关系,由图可知( ).
A.ρA>ρB>ρC,且ρA>ρ水
B.ρA>ρB>ρC,且ρA>ρ水
C.ρC>ρB>ρA,且ρA<ρ水
D.ρC>ρB>ρA,且ρA>ρ水
[分析] 利用图像的直观性,我们可方便地比较三种物质的密度大小.根据密度的定义,我们可取A、B、C三种物质的相同体积(横坐标)来比较它们的质量(纵坐标),质量大者其密度也大;也可取A、B、C三种物质的相同质量(纵坐标)来比较它们的体积(横坐标),体积大者其密度反而小.由图像可知:当mC=mB=mA=30g时,VC
由图像可知,图线OB上任意一点的纵坐标(质量)与横坐标(体积)之比都为1g/cm,表明这种物质的密度与水的密度相同,或这种物质就是水(ρB=ρ水),因而可判定ρA<ρ水.
[答案]C
例2 如图2是一定质量的水,体积随温度变化的图像.观察这个图像,可以得知,水在 时的密度最大.
[分析] 该图像横坐标表示温度,纵坐标表示体积,表达的是一定质量的水,其体积随温度变化的规律.由于质量一定,根据ρ=m/V,只要找出体积最小时所对应的温度,就可确定水在何时密度最大.不难看出,水在4℃时体积最小,所以水在4℃时密度最大.
[答案]4℃
例3 由图3所示的图线可以知道,甲、乙两种物质的密度之比ρ甲:ρ乙=__________.用甲、乙两种不同的物质做成质量相同的实心体,则它们的体积之比V甲:V乙=________.
[分析] 通过图3质量和体积的关系图像,可以分别读出甲、乙两种物质某一体积时物质的质量,从而求出它们的密度,然后利用求出的密度进行比例计算.
快捷方法可以通过相同体积(横坐标)的质量(纵坐标)比来表示密度之比,如当体积为6cm^3时,甲的质量为9g,乙的质量为4g,即ρ甲:ρ乙= m甲:m乙= 9:4.而相同质量(纵坐标)时它们的体积(横坐标)之比,可以通过在质量都为6g时的体积的比值.这要比公式计算快得多!
[答案]9:4 ,4:9