浙教版七年級上物質(zhì)的特性物理性質(zhì)與化學性質(zhì)優(yōu)秀獎

專題二_如何解答圖像題導(dǎo)學案圖像是一種形象、直觀的語言，在科學學習中應(yīng)用十分廣泛。它能表達科學規(guī)律，能描述科學過程，能表示科學量之間的關(guān)系，能使復(fù)雜問題變得簡單明了。正確地把握圖像的類型、特征和意義，對解題將有很大幫助。處理圖像問題的關(guān)鍵是搞清圖像所揭示的科學規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系，全面系統(tǒng)地看懂圖像中的“軸”“線”“點”“斜率”面積“截距”等所表示的意義。在運用圖像法求解科學問題時，還需要具有將科學現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為圖像問題的能力。運用圖像解答科學問題包括運用題目給定的圖像解答科學問題及獨立根據(jù)題設(shè)去作圖，再運用圖像解答科學問題兩個方面。1．運用題目給定的圖像解答科學問題的三個方面（1）看清坐標軸所表示的物理量，明確因變量（縱軸表示的量）與白變量（橫軸表示的量）的制約關(guān)系。（2）看圖像本身，識別兩個相關(guān)量的變化趨勢，從而分析具體的科學過程。（3）看交點，分清兩相關(guān)量的變化范圍及給出的相關(guān)條件。明確圖像與坐標的交點、圖像斜率、圖像與坐標軸圍成的“面積”的意義。2．在看懂以上三個方面后，進一步弄清“圖像與公式”“圖像與圖像”“圖像與運動”之間的聯(lián)系，以便對有關(guān)的科學問題作出準確的判斷?？茖W圖像的共性橫、縱坐標軸以識圖像時，首先要從橫、縱坐標軸開始，弄清兩個坐標軸各代表什么物理量，以便了解科學圖像反映的是哪兩個量之間的相互關(guān)系。如圖4-Z2-1所示，縱坐標表示密度ρ，橫坐標表示體積v，圖像表示密度與體積的關(guān)系。圖像中的點科學圖像中任意一個點往往對應(yīng)著一個物理狀態(tài)。如冰在加熱時的溫度隨時間變化的關(guān)系圖像（如圖4Z2-2所示），點A表示冰在吸熱升溫過程中處于溫度為-4℃的固體狀態(tài)?？茖W圖像中的“拐點”具有特殊的科學意義，它是兩種不同情況的交界，是科學量發(fā)生突變的點。圖4-22-2中的點B表示冰將要開始發(fā)生熔化，點C表示冰的熔化剛結(jié)束。圖像中的線圖像中的一段線往往表示一個科學過程，例如圖4-Z2-2中的線段BC表示冰的整個熔化過程——吸熱而不升溫。4．斜率圖像中某一點切線的斜率一般對應(yīng)著一個新的科學量，同種物質(zhì)的質(zhì)量與其體積大小關(guān)系的m-V圖像中（見圖4-Z2-3），圖線的斜率表示物質(zhì)的密度ρ。寫成一般式為：斜率=縱坐標科學量的增量/橫坐標科學量的增量=新的科學量的大小。5．面積某些科學圖像其圖線與橫坐標軸及白變量的某一區(qū)間的圖線所圍成的面積又常表示一個新的科學量的大小。分析圖像時．求出面積，往往會使科學問題的解答更為方便些，例如圖4-Z2-1中的陰影部分面積的大小等于體積為v0時物體的質(zhì)量（m0=ρ0V0）。6．截距截距是指圖線與兩個坐標軸的交點所代表的坐標數(shù)值，該“數(shù)值”具有一定的意義。例如圖4-Z2-2中的縱截距表示冰開始加熱時的初溫，橫截距表示冰開始熔化的時刻。導(dǎo)例1在測定液體密度的實驗中，液體的體積（V液）和液體與容器的總質(zhì)量（m總）可分別由量筒和天平測得。某學生通過改變液體的體積并測得相應(yīng)的總質(zhì)量而面出了有關(guān)m總-v液的圖像。在圖4-Z2-4中能正確反映液體和容器的總質(zhì)量跟液體的體積關(guān)系的是（B）解析：根據(jù)題意，m總.=m器+m液=m總+ρ液V液，其中m器和ρ液都為常量，很顯然當v=0時，m總=m器≠0，所以選項A和C是錯誤的；當v≠0時，m總隨著v的增大而增大，也就是說“m總-v液的圖線是直線上升的，而不是直線下降的，所以選項D也錯誤，正確答案為選項B。導(dǎo)例2如圖4-Z2-5所示為某晶體的溫度隨時間變化關(guān)系的圖像，試根據(jù)圖像回答下列問題：（1）該晶體熔點為0℃，它可能是冰，初始溫度茭-5℃。（2）該晶體在1分鐘時所處的狀態(tài)是固態(tài)，第4分鐘處于固液共存態(tài)，在第7分鐘時處于液態(tài)。（3）該晶體熔化用了4分鐘。解析：這個圖像中的信息我們可以從三方面解讀：一是濕度信息，二是狀態(tài)信息，三是時間信息。（1）溫度信息：晶體的熔點就是平行于時間軸的線段所對應(yīng)的溫度值，如果我們將圖像整體連貫起來看，會發(fā)現(xiàn)BC段與時間軸是重合的，溫度對應(yīng)0℃，所以它的熔點是0℃，則可以判定這種物質(zhì)可能是冰：初始溫度為線段起始時A點對應(yīng)的溫度，為-5℃；（2）狀態(tài)信息：時間為1分鐘時在AB段，是固態(tài)；4分鐘時在BC段，晶體正在熔化，是固液共存態(tài)；7分鐘時在CD段，是液態(tài)；（3）時間信息：晶體熔化是指開始熔化到熔化結(jié)束，即BC段對應(yīng)的時間為6分鐘-2分鐘=4分鐘。點撥：該題容易把BC段對應(yīng)的信息忽略，容易把AD整段時間看成是熔化時間。避免錯誤的方法是多用分段的觀點去觀察整個圖像。導(dǎo)例3小明同學在做完“觀察水的沸騰”實驗后進一步研究了沸水白然冷卻過程中溫度隨時間的變化情況，將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中：時間/min051015253545556575溫度/℃100725545352824222222（1）請在下面坐標圖4-Z2-6中通過描點畫出上述溫度隨時間變化的曲線。（2）如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有兩種方法供你選擇方法①：先將滾燙的熱茶冷卻5分鐘，然后加一匙冷牛奶；方法②：先將一匙冷牛奶加進滾燙的熱茶中，然后冷卻5分鐘。你認為方法①的冷卻效果較好。答案：（1）如圖D4-Z2-1所示解析：（1）科學規(guī)律瞧蔽在實驗數(shù)據(jù)中，從分析數(shù)據(jù)過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律是研究科學問題的重要手段，但是有時數(shù)據(jù)很多，難以發(fā)現(xiàn)，如將數(shù)據(jù)反映在坐標系中，則科學規(guī)律就顯現(xiàn)出來了。因此，本題首先根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用描點法畫出沸水冷卻過程溫度隨時間的變化圖線（如圖D4-Z2-1）。（2）根據(jù)上述識圖