中考物理作图题的常见类型及解题方法

1 20082008 年中考物理作图题的常见类型及解题方法年中考物理作图题的常见类型及解题方法 南京市人民中学 孙九林 邮编 210005 一 常见作图题的类型一 常见作图题的类型 作图题在中考中的比例为 8 10 一般类型有 一般类型有 1 光学作图 光学作图 1 画反射与折射光路图 2 利用平面镜成像规律作图 3 根据透镜的特殊光线作图 4 根据光路填适当的光学元件 2 力学作图 力学作图 1 画力的示意图 2 画杠杆的动力 阻力和力臂 3 画滑轮组的装配 绕法 3 电学作图 电学作图 1 设计电路或画电路图 包括画家庭电路图 2 画磁体的磁感线或标通电螺线管 或小磁针 的 N S 极 不管是什么类型的作图 在作图时都要注意 1 用铅笔 直尺作图 力求做到规范 准确 例如 同一图中不同大小力的长短应区分 电路图中导线要横平竖直 导线的连接要到位等 2 作图时要分清虚线与实线 保留作图痕迹 辅助线 如 力臂和磁感线可画虚线 也可画实线 力与光线一定画带箭头的实线 滑轮组的绕线一定要画实线 光线的反向延 长线或辅助线 包括法线 画虚线 虚像一定画虚线 3 根据要求 既不要多画 更不要少画 下面就上面所述的类型分别举例说明 二 光学作图二 光学作图 方法点拨 方法点拨 1 要借助直尺 圆规 量角器等工具作图 2 实际光线画实线 实际光线的反向延长线画虚线 特别是虚像一定要用虚线画 3 光线要带箭头 光线与光线之间要连接好 不要断开 4 作光的反射或折射光路图时 应先在入射点作出法线 法线用虚线画 然后根据反射 角与入射角或折射角与入射角的关系作出相应的光线 5 当光在玻璃与空气或水与空气两种介质的分界面上发生折射时 处于空气中的那个角 较大 对于透镜的作图要记住几条特殊光线 1 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后 折射光线会聚于焦点 2 从凸透镜焦点发出的光线经凸透镜折射后 折射光线平行于主光轴射出 3 通过凸透镜光心的光线传播方向不改变 4 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散 发散光线的反向延长线通过虚焦点 5 平面镜成像时 所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像 例题 1 作出下列图 1 中各图的入射光线或反射光线并标出反射角 2 分析 首先根据给定的光线确定入射点的位置 然后 从入射点开始作法线 最后 根据 光的反射定律 画出对应的反射光线或入射光线并标出反射角 解答 如图 2 所示 例题 2 作出下列图 3 中各图的入射光线或折射光线并标出折射角 分析 首先根据给定的光线确定入射点的位置 然后 从入射点开始作法线 最后 根据 光线在水与空气或玻璃与空气的分界面发生折射时 总是在空气中的那个角较大的特点 结合光的折射规律大致画出入射光线或折射光线的位置 并标出对应折射角 解答 如图 4 所示 例题 3 根据平面镜成像特点画出图 5 中镜前物体的像 甲甲 乙 图 1 反射角 反射角 图 2 甲乙 空气 空气 水 玻璃 图 3 甲 乙 空气 空气 水 玻璃 折射角 折射角 图 4 甲 乙 3 分析 物体经平面镜成的像是虚象 且像与物体关于镜面对称 因此 平面镜成像作图通 常用 对称法 即画出物体关于镜面的对称图形 用虚线 并标上相应的对称点字母 当然 也可根据光的反射定律用画光路图的方法来作出物体经平面镜所成的像 解答 如图 6 所示 例题 4 完成下列图 7 中各透镜的光路 分析 关于透镜的作图 一定要牢记下面几条特殊的光线 即 1 平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后 折射光线会聚于焦点 2 从凸透镜焦点发出的光线经凸透镜折射后 折射光线平行于主光轴射出 3 通过凸透镜或凹透镜光心的光线传播方向不改变 4 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散 发散光线的反向延长线通过虚焦点 另外 不 管是光的反射还是光的折射 光路都是可逆的 解答 如图 8 所示 S A B C 图 5 甲 乙 S A B CS A C B 图 6 甲 乙 FF F F FF FF FFFF 图 7 4 例题 5 如图 9 所示 为某同学作的光路图 他只画了一条从光源 S 处出发的入射光线和 另一条反射光线 请你帮他画出发光点 S 和像点 S 分析 本题有两种方法可以确定发光点 S 和像点 S 的位置 第 一种方法是先作题中所给的反射光线所对应的入射光线 然后 找出这条入射光线与题中所给入射光线的交点 这个交点就是 发光点 S 所在的位置 然后再根据像物对称的特点 画出发光 点 S 所对应的像 S 即可 第二种方法是先作题中所给的入射光 线所对应的反射光线 然后将这条入射光线与题中所给反射光 线都反向延长 并找出交点 这个交点就是发光点 S 的像 S 所在的位置 然后再根据像物 对称的特点 画出像 S 所对应的发光点 S 即可 解答 如图 10 所示 例题 6 如图 11 所示 平面镜上方有一竖直挡板 P S 是位于挡板 P 左侧的一个发光点 试确定在挡板 P 的右侧能观察到发光点 S 的像 S 的范围 要求留下作图痕迹 注意虚实 线 分析 从 S 点发出很多条光线射向平面镜 但只有 SA 及其下面 的光线能射到平面镜的右侧 如图所示 SA 上方的光线射向挡板 后被挡板挡住了 另外 从 S 发出的无数条光线中 经平面镜反 射后 只有反射光线 BB 及其右侧的光线不被挡板挡住 这样 作出入射光线 SA 的反射光线 AA AA 和 BB 所围成的区域 图 中的阴影部分 即为能看到 S 像 S 的范围 解答 如图 12 所示 FF F F FF FF FFFF 图 8 图 9 S S S S 图 10 S 图 11 B B A A S 图 12 5 三 力学作图三 力学作图 方法点拨 方法点拨 常见的力学作图一般有 1 画力的示意图 2 画杠杆的动力 阻力或力臂 3 画滑 轮组的装配 绕法 在画力的示意图时 要注意以下几点 1 首先要确定哪个物体是受力物体 该物体受到几个力 题目要求画出哪个力 2 确定受力物体后 再进行作图 受力分析先从重力开始分析 接触处分析有无弹力 摩擦力等等 分析力不可无中生有分析力不可无中生有 一定要找到其施力物体 3 掌握判断摩擦力方向的方法 4 结合 力和运动 的知识判断某个力的有无及力的大小 5 要用实线 并且要标出力的方向 作用点和力的名称 如果力有大小则要在箭头旁边 标出力的大小 6 在同一个图中有几个力 力越大线段应越长 在画杠杆的动力 阻力或力臂时 一般分为四步 1 找准支点的位置 2 分析哪个力是动力 哪个力是阻力 注意 不管是动力还是阻力 都是杠杆本身受 到的力 而不是杠杆施加给其他物体的力 3 画出力的作用线 4 从支点开始向动力 或阻力 作用线作垂线 支点与垂足之间的距离就是相应的力臂 力臂可以用虚线表示 也可用实线表示 在画动力和阻力示意图时要注意力的方向 它们 分别使杠杆沿顺 逆时针转动 在画滑轮组的绕法时 先要根据题目的要求 弄清有几股绳子承担物体和动滑轮的总 重 然后按照 偶定奇动 的规律 由内至外画出滑轮组绳子的绕法 另外 在 测量滑 轮组效率 的实验中 在画绳子绕法时 当绳子自由端的拉力向上时 拉力的方向一定要 画成竖直向上 例题 7 画出下面图 13 中物体所受重力和绳子拉力的示意图 分析 在甲图中物体受到重力和绳子拉力的作用 重力的方向竖直向下 绳子拉力的方向 水平向右 在乙图中 小球受到重力 绳子拉力及墙壁对小球水平向右的弹力的作用 但 题目只要求画出重力和绳子对小球的拉力 所以 尽管小球受到墙壁的弹力 但不需要画 出 解答 如图 14 所示 甲 乙 图 13 甲 乙 F G F G 图 14 6 例题 8 在图 15 各图中将支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂补画完整 分析 在甲图中 首先要根据题意确定支点的位置 O 然后分析出物体对杠杆向下的拉力 是阻力 然后按照画力臂的方法画出相应的力臂 在乙图中 由提供的阻力臂确定出杠杆 所受 阻力的作用点及方向 然后从支点开始分别画出对应的力臂 解答 如图 16 所示 例题 9 如图 17 所示 为用羊角锤拔钉子的示意图 画出将钉子拔出时所用最小力的方向 及其力臂 分析 首先确定出羊角锤拔钉子时作为杠杆其支点在什么地方 其次 在使用杠杆的过程中 根据杠杆的平衡条件 F1 l1 F2 l2可知 当力臂最长时 所施加的力最小 因此 只要确定出力臂的位置及长 度 即可画出相应的最小力的方向 解答 如图 18 所示 O F 图 18 甲 乙 图 15 l2 l1 甲 乙 l2 F2 l2 l1 O 图 16 图 17 7 三 电学作图三 电学作图 方法点拨 方法点拨 1 在画电路图时 电路符号与实物图要一一对应 电路元件的符号要规范 连接导线要 横平竖直 器件布局合理 图形要美观简洁 导线交叉相连处的节点要突出 2 家庭中的交流电源用符号 表示 区别于电池的符号 3 电压表要并联在用电器的两端 电流表与所测电路串联 4 严禁任何形式的短路出现 除非个别题目有要求 5 应注意结合安全用电的要求和原则 注意三孔插座 开关的位置 导线交叉相连处的 点 火线连在螺口灯泡的中间接线柱 锡块 上 6 螺线管的绕制则一定要掌握和运用好安培定则 记住对磁场方向和磁感线分布规律的 描述 此外还要留心原图中现成的条件 充分利用它们以正确解答 对电磁继电器电路分 成两个部分 控制电路 工作电路 这两部分电路分开连接 例题 10 请根据下图 19 所示的电路 用笔画线作导线 将实物连接起来使之完整 分析 根据电路图连接实物图时 一般按以下步骤进行 1 分析电路的连接方式是串联 还是并联 2 弄清电流表或电压表的测量对象及开关的控制对象 3 若是串联电路 则从电源的正极出发按照电流的顺序依次从正极经过用电器连接到负极 若是并联电路 则从电源的正极出发先连接包含元件比较多的那条支路 连接好后 再把剩余的元件按照 电路图的顺序依次并联到相应的位置 即先串后并 注意对应 解答 如图 20 所示 例题 11 根据图 21 所示的电路元件连接图 在空白处画出相应的电路图 分析 首先要分析电路的连接方式 从图中可以看出电流 有两条路径 因此电路是并联电路 其次 在画电路图时 如前面 方法点拨 中 所述 要注意符号的规 范 要注意导线的横平 图 19 图 20 图 21 L2 S2 S1 L1 图 22 8 竖直 导线的连接要到位 要注意标出相应的节点等等 解答 如图 22 所示 例题 12 现有一个电池组 两个小灯泡 L1和 L2 两个开关 S1和 S2 导线若干 请你设计 一个电路 并在方框内画出电路图 要求 1 当 S1和 S2都闭合时 灯 L1发光 灯 L2不发光 2 只闭合 S1 两灯都发光 3 只闭合 S2 两灯都不发光 分析 首先要弄清两个灯泡与开关的关系 当两个开关都闭合时 灯泡 L2却不发光 而当 只闭合 S1 两灯却又都发光 说明 灯泡可能被开关 S2短路 即开关 S2与灯泡 L2是并联 的 再结合题目所提供的第 3 个条件 只闭合 S2 两灯都不发光 就更进一步证明判 断是正确的了 解答 如图 23 所示 例题 13 在图 24 中 有两根供接家庭电路的电线 即火线和零线 熔断器 A 电灯 L 开 关 S 两孔插座 B 三孔插座 C 请将这些电器元件 正确接入电路中 分析 在连接家庭电路时 要注意按照一定的要求 熔断器接在火线上 开关一端接火线 另一端接用电器 两孔插座的连接要符合 左零右火 的要求 三孔插座的连接要做到 左零右火中接地 若这个插座是准备接大功率用电器的 则要在插做通火线的那端单独 接一个熔断器 另外 对于螺旋式灯座 一定要把灯座的螺旋套接在零线上 解答 如图 25 所示 图 24 图 25 图 23 9 例题 14 如图 26 所示 根据小磁针 N 极的方向 标出螺线管的 N S 电源的正 负极及 螺线管内部小磁针的 N 极 分析 首先根据小磁针的指向判断出螺线管的右端 是 N 极 左端是 S 极 然后根据安培定则判断出螺 线管中每一圈的电流方向是向下的 这样就可以判 断出电源的左端是正极 右端是负极 在螺线管 内部的小磁针可以根据 小磁针 N 极的指向与磁 感线方向一致 判断出该小磁针的右端是 N 极 左端是 S 极 解答 如图