重难点27 光学、力学、电学及电磁学作图 （原卷版）VIP

专项十四作图专题重难点27光学、力学、电学及电磁学作图考点一、光学作图光的直线传播作图注意光的直线传播原理平面镜成像作图如图MN表示平面镜，AB表示镜前的物体，根据平面镜成像的特点作图分别过A、B点做垂直于平面镜的垂线(用虚线表示)；在垂线和平面镜的相交处标出直角；在平面镜的另一侧找到A′点，使A′点到平面镜的距离和A到平面镜的距离相等。同理找B’。连接A′、B′画虚像(用虚线)。如右图所示：光的反射作图反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中反射角等于入射角——两角相等光的折射作图折射光线与入射光线、法线在同一平面上；(三线一面)折射光线和入射光线分居法线两侧；(两线分居)光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角(折射光线向法线偏折)；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；透镜作图过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图所示。平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图所示。经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示。考点二、力学作图重力作图力的三要素：大小、方向、作用点；力的表示方法：力的示意图法。(画图时三要素不要忽略，用有向线段的长短粗略表示力的大小)*力的作用点一定要画在受力物体上，重力要画在物体的重心上，压力要画在被压物体的表面上。当一个物体受多个力作用时，通常这几个力的作用点都要画在物体的重心上(共用一个作用点)。弹力、摩擦力作图在受力物体上画出力的作用点。确定力的方向并沿力的方向画一条线段。在线段的末端画上箭头并在旁边标出力的符号，知道大小的要用数值标出来。摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动的趋势相反。二力平衡作图同物：作用在同一物体上的两个力等大：大小相等。反向：两个力方向相反。共线：两个力作用在同一条直线上。力与运动关系作图物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态根据平衡力中一个力的大小和方向，判定另一个力的大小和方向。力是使物体运动状态改变的原因，具体包括：改变速度的大小、方向以及速度大小和方向同时改变物体受平衡力(或不受力)物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。物体受非平衡力作用运动状态改变(运动快慢或方向改变)。考点三、简单机械作图杠杆作图先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”，“l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。甲乙丙滑轮组作图求确定动滑轮上绳的段数。 根据绳的段数，确定动滑轮的个数：一个动滑轮可拉2段绳，还能改变用力方向；但也可以拉三段绳，但就不能改变用力方向了。设想如果需要n段绳(n为偶数)，那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时，绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”)，若不改变力的方向，还可少用一个定滑轮，即个定滑轮。如果n为奇数，则需要个动滑轮和同样数目的定滑轮，穿绳时，绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”)，这不能改变用力方向，如果还想改变用力方向，就应再加一个定滑轮，即个定滑轮。

上述方法叫“奇动偶定”，如下图所示。考点四、电学作图常规电路图作图合理安排电路元件的位置，使之均匀分布在电路中，元件符号不能画在电路的拐角处；电路图最好画成长方形，导线要画直，拐角要画成直角；最好从电源的正极出发，沿电流的方向依次画，在电路图中导线无长短之分能根据题目描述分析出电路图的连接形式注意电流表和电压表的连接方式家庭电路作图家庭电路中有火线、零线和地线，单根保险丝接在火线上，开关接在火线上。电灯的安装：零线、火线并排走，零线直接进灯座，火线通过开关进灯座。如果灯泡是螺丝口的，尾部中心接火线，螺旋套接零线。插座的安装：两孔插座，左孔接零线，右孔接火线；三孔插座的左边的孔接零线，右边的孔接火线，中间的孔接地线，所以称为“左零右火中接地”。如果在插座上接保险丝，保险丝应接在火线上。考点五、电磁学作图了解条形磁体和蹄形磁体的磁感线图的方向通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，通电螺线管外部的磁感线从N极出发，回到S极，内部的磁感线从S极出发，回到N极。安培定则：通电螺线管中的安培定则：用右手握住螺线管，让四指环绕的方向与电流方向相同，那么拇指的指向就是通电螺线管的N极。通电直导线中的安培定则：用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向。电磁继电器作图当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。考点一：光学作图【探究重点】注意区分光的反射定律与光的折射定律，注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的；2.注意掌握透镜的三条特殊光线；3.注意凸透镜对光线的汇聚作用及凹透镜对于光线的发散作用【真题精讲】（2022·湖南岳阳）小猫叉不着鱼，作图可解释。请完成小猫看见鱼（图中A点）的折射光路图。【巩固训练】（2022江苏扬州）如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。(F是凸透镜的焦点)考点二：力学作图【探究重点】1.注意弹力方向，垂直于接触面；2.注意摩擦力方向的判断；3.注意通过题目意思判断物体运动状态，并能根据力与运动的关系作图；4.注意相互作用力的原理；5.根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况。【真题精讲】（2022·江苏苏州）图中降落伞沿与竖直成30°的方向匀速下落，画出重物A的受力示意图。【巩固训练】（2022黑龙江大庆）如图所示，人随电梯一起匀速运动，请作出人所受各力的示意图。考点三：简单机械作图【探究重点】1.注意最省力杠杆问题，即根据题目意思找到最长的力臂；2.注意根据题目意思分析滑轮组的绕法，如向上拉、向下拉；3.注意可能存在一个滑轮是多余的情况【真题精讲】（2022湖北恩施）如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖坑形很特别，如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。【巩固训练】（2022江苏苏州）在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F；考点四：电学作图【探究重点】能根据题目描述分析出电路图的连接形式注意电流表和电压表的连接方式【真题精讲】（2022江苏南通）如图所示电路中有两个小灯，请在图中〇内，分别填入×及A或V的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。【巩固训练】（2022·江苏·苏州市振华中学校模拟预测）如图所示，电路中有L1、L2两盏灯，请在图中○内分别填入A或V的符号，要求开关闭合时L1、L2都能发光，且两电表的示数均不为零。考点五：家庭电路作图【探究重点】1.注意火线零线判断，开关连在火线上；2.注意小灯泡火线与零线的解法；3.注意串联、并联接线法的分析；【真题精讲】（2022·江苏苏州·二模）如图，请用笔画线代替导线连接教室中的电路，要求开关控制两个日光灯。【巩固训练】（2021广东模拟）请将如题15-3图所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路．考点六：电磁学作图【探究重点】1.熟练掌握常见的条形磁体、蹄形磁体、通电直导线及通电螺线管周围的磁场分布规律；2.能熟练掌握安培定则在通电直导线及通电螺线管中的区别并灵活应用；3.注意电磁继电器工作电路及控制电路的画法，其中控制电路可能涉及并联接法；【真题精讲】（2022江苏常州）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线点处的磁场方向；②小磁针的极。【巩固训练】（2021济宁模拟）如图为小明设计的高温报警电路，其中R0为定值电阻、R1为金属电阻（阻值随温度的升高而升高）、R2为半导体电阻（阻值随温度的升高而降低）当环境温度过高时，电铃会被接通发出报警声，但断开控制电路中的开关S可关闭铃声。请在图中选择器材，并用笔画线代替导线连接完成电路图。（2022江苏徐州）人在岸上透过池水看池塘底部，下列光路图正确的是()A.B.C.D.（2022·河南南阳·八年级期末）如图所示，光在玻璃和空气的界面MN同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（）A．入射角为60°，界面右侧是空气B．折射角为40°，界面右侧是玻璃C．入射角为30°，界面左侧是空气D．折射角为50°，界面左侧是玻璃根据要求完成作图．(1)室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束(如图甲所示)．请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置．(2)如图乙为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到的天空的范围(画出光路示意图)．甲乙(2020黄冈)北京天坛的圜丘体现了我国古代高水平的建筑声学成就，它将建筑学和声学完美结合。当人站在圜丘中心处说话，会觉得声音特别洪亮。这是由于人说话的声音有一部分被四周的石栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到圜丘中心(图甲)，使回声和原声混在一起。若声音的反射遵守光的反射定律，台面和石栏杆表面光滑，请在图甲中完成人的声音从A点发出，经石栏杆反射到C点的声音路径图。（2022·河南许昌·八年级期末）图所示，光源S发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过点A，折射光线经过点P，请你作出入射光线、反射光线和折射光线。（2022江苏泰州）如图，请完成图中光通过透镜后的光路。（2022·江苏·创新外国语学校一模）请在图中画出经过透镜折射后的光线。(2021·湖北随州市·中考真题)郝强同学是一位爱运动爱运动的好少年。他打完球赛回家，自己将汗湿的背心洗好挂在衣架上，如下图。请画出背心的受力示意图(不考虑摩擦力)。（2022·江苏无锡·一模）如图所示，将一实心铁球从a处由静止释放，小球在水中下沉至b点（未碰底）时，请在图中画出到达b点小球的受力示意图。(2020德州)阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨，请在设想示意图中，画出作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1(图中O为支点)。如图给出了几种元件，请在图上用笔画线表示导线把电路元件连接起来，要求灯泡L1与L2并联，开关接在干路上，且用滑动变阻器控制灯泡L1的亮度。（2022·江苏南京·模拟预测）如图，只闭合开关S，风扇M工作；只闭合开关S1，灯泡和风扇M都不工作；同时闭合开关S，S1风扇M和灯泡都工作。请用笔画线代替导线把电路连接完整。（2021铁岭模拟）根据通电螺线管的磁感线方向，在括号里分别标注出电源的“+”“﹣”极和静止的小磁针的“N”“S”极。(2021哈尔滨模拟)如图所示，通电螺线管的开关K闭合后，小磁针静止时它的右端是N极。请在虚线框里标出电源的“+”“﹣”极。(2021·四川凉山彝族自治州·中考真题)如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图，其中______是入射光线，折射角的大小是_______。(2020枣庄)如图所示，利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。（2022·四川资阳·八年级期末）如图所示，清澈平衡的水面下有一射灯（用B表示），在空气中有一路灯（用C表示），小翊（用A表示）既能看到水中的射灯，又能看到路灯在水中的像，请画出：（1）水中射灯B射出的光进入小翊眼睛A的合适光路图；（2）路灯C发出的光经水面反射后进入小翊眼睛A的光路图。(2020·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。（2022·青海省）请你将如图所示的光路图补充完整。(2021·四川凉山彝族自治州·中考真题)在水平向右匀速行驶的火车车厢顶端用细线悬挂一小球，车厢水平地板上放置物块A。在某时刻，发现小球向右摆动，如图所示，请画出此时物块A受力的示意图。（2022·江苏扬州·二模）请在图中画出小球的受力示意图（细线处于竖直方向）。如图乙，在水平力F的作用下木块正向右运动，请画出木块所受弹簧弹力的示意图和木块对桌面的压力________；(2020衢州)在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进(出)物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O为支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。(1)图甲中的螺丝刀属于______杠杆；(2)请在答题纸相应位置图中，画出对应F2的最小动力F1的示意图。______如图所示，学校有前、后两个门，在前、后门各装一个按钮开关，学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组。要求：前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮。请虚线框内设计出电路图______，并在实物图中连线（导线不要交叉）______。

（2022·江苏扬州·模拟预测）请用笔面线表示导线，将图中的电灯和开关正确接入家庭电路中。（2021上海模拟）如图是一款带有小台灯的多功能插座的内部简化电路图。当闭合开关S和S1时，插座和USB接口能正常工作，小台灯发光；当开关S断开时，各元件都不工作；当闭合开关S断开S1时，小台灯不发光，但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响。请你在图中将未完成的电路补充完整。(2021哈尔滨模拟)如图所示，通电螺线管的开关K闭合后，小磁针静止时它的右端是N极。请在虚线框里标出电源的“+”“﹣”极。（2022·江苏无锡·一模）如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将______（选填“增强”、“减弱”或“不变"），电动机的转速将______（选填“变快”、“变慢”或“不变”）。（2022江苏扬州）在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为()A.① B.② C.③ D.④(2020恩施)有一工作间，人在B处要想看到外间A处的花盆，需要在某处安装一块平面镜。请把平面镜C画到合适的位置，并完成由B看到A的光路(只需在图中画出一条光的完整路径)。（2022江苏苏州）在图中画出垂直于玻璃砖的光线OP经过玻璃砖射出的光路图；（2022