图像问题

专题二十初中物理图像问题利用图像分析处理物理问题是一种科学方法，各个版本物理教材在研究物理规律时，通过实验数据可以得到图像，这个图像能直观形象的给出两个物理量之间的关系，结合物理公式就能知道其它量的数值。

物理学科的力电热光知识体系的问题都离不开图像法。

每年全国各地每年中考试题里都含有图像题，重视图像法解决物理问题是毕业班学生提高成绩的不可忽视的创新举措。

一、物理图像题1．图像内容对于图像类问题，主要考察温度——时间图像；路程——时间图像、速度——时间图像；质量——体积图像；电流——电压图像、电阻——温度图象、电阻——压力图象；压强——深度图像；像距——物距图像；力——时间图像；浮力——深度图像；大气压——高度图像等的认识和理解。

从而让学生在深层次上掌握图像和物理规律间的内在联系。

利用物理图象比较物理量、根据规律选择图象、利用图象获取信息、利用图象进行计算、绘制图象等。

利用图像处理物理问题是课程标准所要求的一种研究物理规律的方法。

是考试说明强调的每年必考的知识点。

2．图像题考法图像问题涵盖面广，在选择题、填空题、分析简答题、实验与探究题、综合题中都能经常遇到图像问题，要高度重视。

解答图象题的总纲领是：先搞清楚图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量；弄清坐标上的分度值；明确图象所表达的物理意义，利用图象的交点坐标、斜率和截距及图象与坐标轴所包围的面积等，进行分析、推理、判断和计算；根据图象对题目中的问题进行数据计算或做出判断性结论。

河北省在中考试卷中，每年都在最后两道大题其中的一道题里出现一个涉及利用图象提供信息的计算题。

分值可观，加强训练。

二、用图像法解决物理问题基本思路解答图象题的总纲领是：先搞清楚图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量；弄清坐标上的分度值；明确图象所表达的物理意义，利用图象的交点坐标、斜率和截距及图象与坐标轴所包围的面积等，进行分析、推理、判断和计算；根据图象对题目中的问题进行数据计算或做出判断性结论。

【典例1】 图1是A、B两运动物体的位移—时间图像．下列说法
正确的是( )．
A．两物体在同一直线上运动
B．两物体在t2时刻相遇 C.两物体向相同的方向运动
D．如果以正方向为前方，开始
计时时物体B在物体A的前方
图1
解析 题目明确指出物体的图像是位移—时间图像，由图像的特 点可以知道，两物体做的是在同一直线上的运动，且在t2时刻两 物体相遇．因A物体运动图线的斜率为正值，即A物体的速度是 正的，沿正方向运动；物体B运动图线的斜率是负的，即物体B 的速度是负的，沿负方向运动．以正方向为前方，物体A的初始 坐标为负，物体B的初始坐标为正，所以开始计时时物体B在物 体A的前方．故正确答案为A、B、D. 答案 ABD
由于△FGH∽△IGK，有 HG∶KG＝xB∶(xB－l)④
HG∶KG＝(yA＋l)∶2l⑤
由③④⑤式得，xB＝32l⑥
yA＝5l⑦
联立①②⑥⑦式得，v＝14 6al
答案
1 4
6al
即学即练 2 图 3 为甲、乙、丙三个军事小分队进行军事 行动的运动图像，下列说法正确的是( )．
图3 A．甲、丙两个分队的运动路线为曲线，乙分队的运动路线为直
【典例5】 一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中 央．桌布的一边与桌的AB边重合，如图8所示．已知盘与桌布 间的动摩擦因数为μ1，盘在桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然 以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂 直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件 是什么？(用g表示重力加速度)
图8
解析 由题意可知，桌布以加速度 a 在水平方向做匀加速直线运动， 圆盘先在桌布上做匀加速直线运 动，后脱离桌布在桌面上做匀减速 直线运动，最后静止在桌面上．由 此可知在 v－t 图上画出桌布、圆盘运动的图像．设桌子 的边长为 l，桌布在 t0 时间内的位移为 x 布，圆盘在桌布 上做匀加速运动的位移为 x1，在桌面上做匀减速运动的 位移为 x2，由图可知：x 布－x1＝2l ，x1＋x2≤2l .

机械能相关图像类问题模型概述1.解决图象问题的基本步骤1)观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义．2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式．3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线下的面积等所表示的物理意义，分析解答问题，或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量．2．图象所围“面积”和图象斜率的含义1)F-x图像：图线与横轴围成的面积表示功(W=Fx)2)E k-x图像：图线的斜率表示合外力F合=E kt-E k0Δx3)E p-x图像：图线的斜率的绝对值表示重力G=-ΔE p Δh4)P-t图像：图线与横轴围成的面积表示功(W=Pt)典题攻破1.机械能相关图像描述问题1.(2024·陕西安康·模拟预测)“踢毽子”是我国一项传统的民间游戏，一次玩耍过程中，毽子以一定的初速度竖直向上被踢出，然后又落回到出发点。

已知毽子受到的空气阻力与速率成正比，则该过程中毽子的位移x、加速度a、重力势能E p、动能E k和时间t的关系图像可能正确的是()A. B.C. D.【答案】D【详解】A．毽子不是做匀速运动，位移和时间的关系不可能是线性关系，故A错误；B．毽子上升和下降过程中加速度的方向始终向下，所以不会反向，故B错误；C．重力势能先增大后减小，与高度成线性关系，不是与时间成线性关系，故C错误：D．动能E k与时间t变化关系图像的斜率表示合力的功率，上升过程中，合力的功率一直减小，下降过程中，合力的功率先增大后减小，故D正确。

故选D。

2.机械能相关图像计算问题2.(2024·河北邯郸·一模)如图甲所示，斜面固定在水平地面上，质量为m 的小物块静止在斜面底端，某时刻给物块一个沿斜面向上的初速度v 0使物块沿斜面上滑，物块与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角θ=30°，取水平地面为零重力势能参考面，在物块上滑过程中，物块的机械能E 和动能E k 随沿斜面运动的位移x 变化的图像如图乙所示，g 取10m/s 2，下列说法正确的是()A.图线a 为物块动能的变化图线，图线b 为物块机械能的变化图线B.物块的质量为m =0.5kgC.物块与斜面之间的动摩擦因数为μ=32D.物块的初速度v 0=15m/s【答案】C【详解】A ．物块沿斜面上滑过程中动能和机械能均减小，取水平地面为零重力势能参考面，则物块上升到最高点时动能为零，但物块此时的机械能等于重力势能，机械能不等于零，图线a 为机械能的变化图像，图线b 为动能的变化图像，故A 错误；BCD ．动能随位移的变化图线斜率大小等于合外力，机械能随位移的变化图线斜率大小等于摩擦力，由此可得54J /m =mg sin θ+μmg cos θ，5-24J /m =μmg cos θ由图像知初动能为5J ，上升到最高点的机械能为2J ，则12mv 20=5J ，mg ×4m ×sin θ=2J 解得m =0.1kg ，μ=32，v 0=10m/s 故C 正确，BD 错误。

MRI图像常见伪影及对策伪影是指MR图像中与实际解剖结构不相符的信号，可以表现为图像变形、重叠、缺失、模糊等。

每一幅MRI图像都存在不同程度的伪影。

MRI检查中伪影主要造成三个方面的问题：（1）使图像质量下降，甚至无法分析；（2）掩盖病灶，造成漏诊；（3）出现假病灶，造成误诊。

因此正确的认识伪影及其对策对于提高MRI临床诊断水平非常重要。

MRI的伪影主要分为装备伪影、运动伪影及磁化率敏感伪影等三大类。

本节将重点介绍MRI常见伪影的原因、表现及其对策。

一、设备伪影所谓设备伪影是指与MRI成像设备及MR成像固有技术相关的伪影。

设备伪影主要取决于生产产家的设备质量、安装调试等因素，成像参数的选择也是影响设备伪影的重要因素。

下面主要讨论与成像参数有关的设备伪影。

（一）化学位移伪影化学位移伪影是指由于化学位移现象导致的图像伪影。

化学位移现象我们已经在MRS一节作了介绍。

大家都知道MR图像是通过施加梯度场造成不同位置的质子进动频率出现差异来完成空间定位编码的。

由于化学位移现象，脂肪中的质子的进动频率要比水中的质子快3.5PPM （约147Hz/T），如果以水分子中的质子的进动频率为MR成像的中心频率，则脂肪信号在频率编码方向上将向梯度场强较低（进动频率较低）的一侧错位。

以盆腔横断面T2WI为例，如果左右方向为频率编码方向且梯度场为左侧高右侧低，膀胱内的尿液呈现高信号，周围脂肪也呈高信号。

膀胱左旁的脂肪向右侧移位并与膀胱内的尿液信号叠加，在膀胱左侧缘形成一条信号更高的白色条带；而膀胱右旁的脂肪也向右移位，从而在膀胱右缘处形成一条信号缺失的黑色条带。

化学位移伪影的特点包括：（1）出现在频率编码方向上；（2）脂肪组织的信号向频率编码梯度场强较低的一侧移位；（3）场强越高，化学位移伪影也越明显。

化学位移伪影的对策包括：（1）改变频率编码方向。

这仅能改变化学位移伪影的方向，并不能减轻或消除化学位移伪影。

（2）施加脂肪抑制技术。