專題三作圖題

1、專題三作圖題作圖題體現(xiàn)的是一種解決問(wèn)題的思維方法“作圖法”，是物理中考題的重要題型之一，它既有形象思維的直觀、鮮明、生動(dòng)的特點(diǎn)，又具有抽象思維的嚴(yán)密邏輯推理過(guò)程，既考查對(duì)物理概念和規(guī)律的理解程度，又考查把抽象的物理語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為直觀的物理圖像的能力，作圖可以將相關(guān)的物理量用數(shù)學(xué)的常用表達(dá)方式呈現(xiàn)出來(lái)，也是建立物理模型的最好表示形式，許多物理問(wèn)題就是將文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)化為圖像模型而得以解決。通過(guò)作圖題可以反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度。作圖題的考查難易度均為容易題，一般可分為兩大類：基本作圖和設(shè)計(jì)作圖?；咀鲌D題考查基本作圖方法和基本作圖能力；設(shè)計(jì)作圖題考查建模能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和作圖技巧。無(wú)論哪種

2、作圖題，嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心、細(xì)致是做好作圖題的重要保障。通過(guò)分析上海近四年的中考物理試卷發(fā)現(xiàn)，每年都會(huì)在第17、18題考查作圖題，有時(shí)在后面的實(shí)驗(yàn)中會(huì)涉及有關(guān)電路連接的作圖題。常見的作圖題主要分為力學(xué)類、光學(xué)類、電磁學(xué)類等三大類。力學(xué)類主要包括“力的圖示”、“杠桿上的力和力臂”。光學(xué)類包括“平面鏡成像”，“光路”。光路又分為反射光路、折射光路和透鏡光路等。電磁學(xué)類包括“通電螺線管”和“電路圖”等。電路圖從形式上又可分為：填(電)表類，連線和添線類，滑動(dòng)變阻器類和設(shè)計(jì)類等。每年作圖題2題，共6分，在中考競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，誰(shuí)也不敢輕易地失去1分。因此，我們?cè)谧鲌D題的復(fù)習(xí)上，仍然不敢掉以輕心。如圖(a)所

3、示，重為50牛的物體受到20牛的水平向右拉力作用，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)用力的圖示法在圖中畫出物體受到的支持力。【解析】所需作的力為支持力，而其三要素(大小、方向、作用點(diǎn))并未直接給出，需要同學(xué)們應(yīng)用二力平衡的知識(shí)分析得到。根據(jù)物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體受到的是平衡力。在豎直方向上，支持力與重力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以支持力大小也是50牛，方向?yàn)樨Q直向上。支持力，作為彈力的一種，其作用點(diǎn)應(yīng)該畫在什么地方呢？初中物理中，為了更好地體現(xiàn)出支持力與重力的平衡關(guān)系，通常將支持力的作用點(diǎn)畫在物體的重心上。本題中只要求作支持力，其他力不作。【答案】答案見(b)圖【點(diǎn)撥】依力的圖示

4、法要分析所受的力，考慮力的三要素，根據(jù)作圖要求答題?！痉椒c(diǎn)撥】作力的圖示或示意圖時(shí)的一般步驟或方法可歸納為：(1)明確題意：首先要確定哪個(gè)物體是受力物體？該物體受到幾個(gè)力？題目要求畫出哪個(gè)力？(2)受力分析：確定受力物體后，受力分析先從重力開始分析，接觸處分析有無(wú)彈力、摩擦力等；分析力不可無(wú)中生有，一定要找到其施力物體。(3)要用實(shí)線，并且要標(biāo)出力的方向、作用點(diǎn)和力的名稱，如果力有大小則要在箭頭旁邊標(biāo)出力的大小(在同一個(gè)圖中有幾個(gè)力，力越大線段應(yīng)越長(zhǎng))。如圖，物體重為10牛，在光滑的水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)用力的圖示法在圖中畫出物體所受的力。如圖(a)所示，杠桿OA在力F1、F2的作用下

5、處于靜止?fàn)顟B(tài)，l2是力F2的力臂。在圖中畫出力F1的力臂l1和力F2?！窘馕觥孔鲌D過(guò)程： 作F1的力臂l1：將F1作用線反向延長(zhǎng)；從支點(diǎn)O向F1反向延長(zhǎng)線作垂線，標(biāo)上垂直標(biāo)記；用大括號(hào)標(biāo)記出支點(diǎn)到垂足間的線段，即為力臂l1；作l2的力F2：過(guò)l2非支點(diǎn)的端點(diǎn)作垂直于l2的虛線(F2的作用線)；找F2的作用點(diǎn)，即虛線與杠桿的交點(diǎn)，如圖所示；兩個(gè)力都在支點(diǎn)同側(cè)(右側(cè))，因此方向相反，而F1向下，因此F2向上。作F2的關(guān)鍵是找到作用點(diǎn)和判斷F2方向。【答案】答案見(b)圖【點(diǎn)撥】本題中利用“同異”即兩個(gè)力在支點(diǎn)同側(cè)，則兩個(gè)力方向相反判斷兩個(gè)力方向相反，另一種情況兩個(gè)力在支點(diǎn)兩側(cè)，因此力都是往下的。同

6、時(shí)注意找出力臂的支點(diǎn)。【方法點(diǎn)撥】有關(guān)杠桿的作圖題以畫力和力臂為主。對(duì)于自己所畫的力臂，大家完全可以進(jìn)行自檢，力臂是一線段，兩個(gè)端點(diǎn)，一個(gè)是支點(diǎn)，還有一個(gè)則應(yīng)該在對(duì)應(yīng)的力的作用線上(包括延長(zhǎng)線)。相對(duì)來(lái)講，作力難度大一些，需要判斷力的作用點(diǎn)和方向。確定作用點(diǎn)：力一定是作用在杠桿上的，即力的作用點(diǎn)應(yīng)是所作虛線和杠桿的交點(diǎn)；確定力的方向：需要聯(lián)系另一個(gè)力來(lái)判斷，簡(jiǎn)單記來(lái)是四個(gè)字：“同異”“異同”?！巴悺敝傅氖莾蓚€(gè)力在支點(diǎn)同側(cè)，則兩個(gè)力方向相反；“異同”指的是兩個(gè)力在支點(diǎn)兩側(cè)(不同側(cè))，則兩個(gè)力方向相同。作圖的步驟可歸納為以下兩步：(1)明確題意：找準(zhǔn)支點(diǎn)的位置；分析哪個(gè)力是動(dòng)力，哪個(gè)力是阻力(不

7、管是動(dòng)力還是阻力，都是杠桿本身受到的力，而不是杠桿施加給其他物體的力)。(2)作圖：畫出力的作用線；從支點(diǎn)開始向動(dòng)力(或阻力)作用線作垂線，支點(diǎn)與垂足之間的距離就是相應(yīng)的力臂，力臂可以用虛線表示，也可用實(shí)線表示。如圖所示，粗細(xì)均勻的棒一端擱在地上，另一端與支點(diǎn)O連接。要求：(1)作出地面對(duì)棒的支持力和棒所受重力的示意圖(2)畫出重力的力臂在圖(a)中，畫出反射光線OB的入射光線AO，并標(biāo)出入射角及其大小?！窘馕觥?該作圖題考察了光的反射定律以及入射角的定義。作圖步驟為：過(guò)入射點(diǎn)，垂直于反射面畫出法線(虛線)，根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線，并按反射方向標(biāo)出箭頭，最后按題目要求標(biāo)明入射角及其度

8、數(shù)?！敬鸢浮看鸢敢?b)圖【點(diǎn)撥】這類作圖題中最容易犯的錯(cuò)就是標(biāo)錯(cuò)角的位置，從而其度數(shù)也出錯(cuò)。而大家只要明白，無(wú)論是反射角還是入射角(包括折射角)，其中一條邊都是法線，就不會(huì)出錯(cuò)了?！痉椒c(diǎn)撥】作光的反射角、入射角或折射角的光路及大小時(shí)，應(yīng)先在入射點(diǎn)作出法線(法線用虛線畫)，然后根據(jù)反射角與入射角，或折射角與入射角的關(guān)系作出相應(yīng)的光線。作圖時(shí)需明確以下幾點(diǎn)：(1)反射角等于入射角，折射角不等于入射角。(2)反射光線與入射光線，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，注意折射光線與反射光線位于界面兩側(cè)。(3)注意箭頭往里的一般為入射光線，箭頭朝外的為反射光線或折射光線。(4)折射光路中要注意從哪種介

9、質(zhì)到哪種介質(zhì)，與法線的夾角變大還是變?。涣硗庠诜瓷涔饩€和折射光線都要作的圖中，要注意別遺漏。如圖(a)，一束光線從空氣斜射向水面，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出這束光的反射光線和折射光線。根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在圖(a)中畫出物體AB在平面鏡MN中的像AB?！窘馕觥窟^(guò)A、B分別向平面鏡作垂線，在平面鏡兩側(cè)分別量取距離相等的兩段線段，確定點(diǎn)AB的位置，用虛線連接兩個(gè)點(diǎn)，如圖(b)?！敬鸢浮看鸢敢?b)圖【點(diǎn)撥】平面鏡成虛像，因此一定用虛線表示。垂線與鏡面的交點(diǎn)上要標(biāo)好垂直符號(hào)。【方法點(diǎn)撥】有關(guān)平面鏡成像的光學(xué)作圖，要注意鏡前為實(shí)物，用實(shí)線，平面鏡所成的像為虛像，一定要用虛線表示，作圖步驟為：(1)找出圖像中的特殊點(diǎn)

10、分別向鏡面作垂線(如例4中，A、B點(diǎn)為特殊點(diǎn))，并在垂線與鏡面的交點(diǎn)上標(biāo)好垂直符號(hào)；(2)延長(zhǎng)各垂線，使延長(zhǎng)的線段長(zhǎng)度與開始時(shí)的長(zhǎng)度相等，并用一字母表示；(3)連接各點(diǎn)得到所畫圖像。注意：像中字母一般在表示物體的字母右上角加“”，如物體AB的像表示為AB；所畫的垂線為輔助線，應(yīng)用虛線表示；平面鏡成像時(shí)，所有反射光線的反向延長(zhǎng)線一定經(jīng)過(guò)鏡后的像。請(qǐng)畫出物體AB在平面鏡MN中的像AB。請(qǐng)根據(jù)圖(a)中給出的平行于主光軸的入射光線，畫出它們通過(guò)凸透鏡后的出射光線?！窘馕觥客雇哥R對(duì)光有會(huì)聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚到焦點(diǎn)?！敬鸢浮看鸢敢?b)圖【點(diǎn)撥】明確凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，并且光線

11、會(huì)聚到焦點(diǎn)，然后作出圖像即可?！痉椒c(diǎn)撥】凸透鏡作圖中的三根特殊光線性質(zhì)：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚到焦點(diǎn)；經(jīng)過(guò)光心的光線不改變傳播方向；經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。除凸透鏡外常見的還有凹透鏡，兩者的區(qū)別在于：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。注意這里的會(huì)聚作用是指經(jīng)透鏡折射后的光線比原來(lái)會(huì)聚了，未必是能會(huì)聚到一點(diǎn)。完成下列透鏡的特殊光線的光路圖。在圖(a)中，根據(jù)電流方向標(biāo)出電源的正、負(fù)極和通電螺線管及小磁針的N、S極?！窘馕觥扛鶕?jù)電流方向，利用右手螺旋定則，判斷通電螺線管磁性；小磁針被N極吸引的是S極，反之是N極。若先畫出通電螺線管的磁感線，再根據(jù)磁感

12、線上某點(diǎn)的切線方向，就是小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向來(lái)判斷小磁針的極性，是一種更好的方法?！敬鸢浮看鸢敢?b)圖【點(diǎn)撥】通電螺線管的作圖題都是利用右手螺旋定則的，即使題中未要求標(biāo)出導(dǎo)線中的電流方向，建議大家標(biāo)在圖上，方便你應(yīng)用右手螺旋定則，提高答題的正確率?！痉椒c(diǎn)撥】1.明確磁體北極所受磁力的方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，明確安培定則并能夠熟練運(yùn)用。2.抓住“右手螺旋定則”三個(gè)要點(diǎn)：伸出右手；四指方向與電流方向一致；大拇指所指為N極方向。若題中是根據(jù)磁場(chǎng)方向判斷電流方向，判斷順序不一樣，但方法類似，應(yīng)學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用。根據(jù)圖中通電螺線管的N極，標(biāo)出磁感線方向、小磁針的N極，并在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源的正

13、、負(fù)極。在如圖(a)的電路中有兩根導(dǎo)線尚未連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上，要求L1、L2并聯(lián)；電流表測(cè)量小燈L1的電流，電鍵S控制整個(gè)電路?！窘馕觥窟B線題不可盲目，先要對(duì)題目要求進(jìn)行分析。該題有3個(gè)要求：L1、L2并聯(lián)，在沒(méi)進(jìn)一步分析之前無(wú)法確定太多，但是應(yīng)該明確，接下來(lái)大家應(yīng)該著手去確定每條支路各有什么元件；電流表測(cè)量小燈L1的電流，則說(shuō)明電流表和小燈L1得串聯(lián)在同一條支路上；電鍵S控制整個(gè)電路，說(shuō)明電鍵S得接在干路上。綜合以上3條分析，兩條支路情況已經(jīng)明確，一條支路是L1串聯(lián)電流表，另一條支路只有L2，電鍵S在干路上。將設(shè)計(jì)好的想法實(shí)現(xiàn)還有一定困難，這里推薦一種方法，大家可以用鉛筆把設(shè)計(jì)好的

14、兩條支路輕輕描出，并將兩端接線柱也做上記號(hào)如圖(b)，再連一個(gè)并聯(lián)電路，難度就大大下降了?！敬鸢浮看鸢敢?c)圖【點(diǎn)撥】能夠在電路實(shí)物圖中看出有電流分叉點(diǎn)，是對(duì)初三學(xué)生的一項(xiàng)基本要求；此外，在連線題中有一類考題，會(huì)規(guī)定連接線的數(shù)量，大家要仔細(xì)審題；最后要提醒大家的是如果要連接電表，注意電表的正負(fù)接線柱不要接反?！倦妼W(xué)作圖方法點(diǎn)撥】1在畫電路圖時(shí)，電路符號(hào)與實(shí)物圖要一一對(duì)應(yīng)；電路元件的符號(hào)要規(guī)范；連接導(dǎo)線要橫平豎直，器件布局合理，圖形要美觀簡(jiǎn)潔；導(dǎo)線交叉相連處的節(jié)點(diǎn)要突出。2電壓表要并聯(lián)在用電器的兩端，電流表與所測(cè)電路串聯(lián)。3應(yīng)注意結(jié)合安全用電的要求和原則(注意三孔插座、開關(guān)的位置，導(dǎo)線交叉相連

15、處的點(diǎn)，火線連在螺口燈泡的中間接線柱(錫塊)上)。嚴(yán)禁任何形式的短路出現(xiàn)(除非個(gè)別題目有要求)。此外，有滑動(dòng)變阻器的作圖題，難度不大，卻很容易犯錯(cuò)，主要是因?yàn)椴荒芗?xì)心分析電流電阻接線柱這一串過(guò)程。另外有一類是要運(yùn)用到串聯(lián)分壓知識(shí)的，方法也是類似的，即當(dāng)滑動(dòng)變阻器與一電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，則其分到的電壓將變小，與之串聯(lián)的電阻分得的電壓將變大。在圖中所示的電路中，有一根導(dǎo)線尚未連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上。補(bǔ)上后要求：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電燈變亮。1如圖所示，重6牛的物體A靜止的水平地面上，用力的圖示法畫出物體A的重力G。第1題圖第2題圖2在圖中，根據(jù)給出的入射光線AO

16、畫出反射光線OB，并標(biāo)出反射及其度數(shù)。3為使杠桿OA保持靜止，畫出圖中A點(diǎn)所加最小力F1的示意圖和阻力F2的力臂l2。第3題圖4按照題目要求作圖：(1)在圖甲中，畫出入射光線和折射光線。(2)在圖乙中，物體AB放在平面鏡前，畫出AB的像。(3)在圖丙中，從光源S發(fā)出的兩條光線，其中一條平行于凸透鏡的主光軸，另一條過(guò)透鏡的焦點(diǎn)，請(qǐng)畫出這兩條光線透過(guò)凸透鏡后的折射光線。甲乙丙第4題圖第5題圖5請(qǐng)標(biāo)出圖中通電螺線管附近小磁針的N、S極6.如圖是測(cè)定小燈泡(2.5V0.3A)電功率的電路，請(qǐng)你把實(shí)物電路連接完整。第6題圖7按照題目要求作圖(1)如圖甲所示，請(qǐng)標(biāo)出通電螺線管的N、S極并用箭頭畫出圖中磁感

17、線的方向。(2)如圖乙所示，SA、SB是光源S發(fā)出的兩條光線，其中SA平行于主光軸，SB過(guò)左焦點(diǎn)，請(qǐng)畫出這兩條光線通過(guò)凸透鏡后的出射光線(注意標(biāo)出箭頭方向)。第7題圖8按照題目要求作圖(1)如圖甲所示，天花板上懸吊的重物處于靜止?fàn)顟B(tài)，畫出它所受重力和拉力的示意圖。(2)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在圖乙中畫出物體AB所成的像。(3)如圖丙所示，小磁針靜止在通電螺線管的正上方，在圖中標(biāo)出電源的正、負(fù)極和磁針的N極和S極。甲乙丙第8題圖方法導(dǎo)引答案【解析】本題所要作的是物體受到的所有的力，經(jīng)分析知由于水平桌面光滑，且在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故只受重力和支持力，且力的大小均為10N，然后明確力的三要素作出如

18、圖所受的力?！窘馕觥?1)地面對(duì)棒的支持力的作用點(diǎn)為它們的接觸點(diǎn)，棒的重力要找出其重心，它們的方向分別垂直地面向上和豎直向下。(2)作重力的力臂時(shí)，從支點(diǎn)O出發(fā)作重力延長(zhǎng)線的垂線，交于一點(diǎn)，支點(diǎn)O到交點(diǎn)的距離即為重力的力臂?！窘馕觥抗饩€從空氣斜射入水中，折射角小于入射角；且折射光線與入射光線必分別位于法線兩側(cè)，因此折射光線必在法線和入射光線延長(zhǎng)線之間?！窘馕觥孔鰽、B分別向平面鏡作垂線，在平面鏡兩側(cè)分別量取距離相等的兩條線段，確定A、B的位置，由于A與平面鏡接觸，則A與A重合，最后用虛線連接A、B即可?！窘馕觥窟\(yùn)用凸透鏡作用中的三根特殊光線性質(zhì)和凹透鏡的性質(zhì)很容易即可完成作圖，具體性質(zhì)可參照“

19、例5后的方法點(diǎn)撥”。【解析】本題已知磁場(chǎng)的N極，所以根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，小磁針的N極朝外，S極朝內(nèi)。然后根據(jù)“右手螺旋定則”可判斷出電源正負(fù)極?！窘馕觥炕瑒?dòng)變阻器正確接法簡(jiǎn)單歸納為“一上一下，關(guān)鍵看下”，意思是，要使滑動(dòng)變阻器實(shí)現(xiàn)“變阻”功能，4個(gè)接線柱接兩個(gè)，且一上一下接，而接入電路的電阻大小取決于下端接線柱到滑片之間的電阻絲長(zhǎng)度。而有關(guān)滑動(dòng)變阻器的連線題，基本上都是要通過(guò)分析的。根據(jù)題中所說(shuō)“電燈變亮”判斷出該電路中的電流在變大，因此，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻得變小?，F(xiàn)在上面已經(jīng)接了C接線柱，只能在A和B中選一個(gè)了；要使滑片向左移動(dòng)，接入電路的電阻變小，則應(yīng)選擇左下的A接線柱。 專題三作圖題1.【解析】先分析所要作的力為重力，重力的大小為6N，方向豎直向下，找出重心；然后選擇合適的單位線段表示一定的力；最后用一根帶有箭頭的線段表示出力的三要素(大小、方向、作用點(diǎn))，并用字母G表示重力。2.【解析】根據(jù)反射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，且反射角等于入射角可作出反射光線，箭頭朝外。3.【解析】經(jīng)分析可知當(dāng)F1垂直于杠桿斜向上時(shí)F1最小。作F2的力臂時(shí)從