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2019-2020年中考物理專題復(fù)習(xí)《作圖專題》教學(xué)設(shè)計(jì)5 一、考查功能 物理作圖題一般是根據(jù)題目的要求，做出適當(dāng)?shù)膱D像、圖線。它的特點(diǎn)是能形象、直觀地反映出物理過程和物理問題，有助于同學(xué)們對物理問題的深化理解和認(rèn)識。因此，作圖題不僅能鍛煉大家的作圖技能，還能培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。 二、考查形式 中考物理作圖題屬于對知識運(yùn)用能力的考核，主要考查同學(xué)們對基本物理規(guī)律的掌握并熟練運(yùn)用直尺、圓規(guī)、鉛筆和量角器等工具作圖的基本技能，以及建立物理模型能力和運(yùn)用作圖技能解決物理問題的能力。 三、考查重點(diǎn)和熱點(diǎn) 通過對全國近年來中考物理作圖題的分析，作圖題主要是通過相關(guān)載體考查學(xué)生的知識運(yùn)用能力。例如光學(xué)作圖題往往要求學(xué)生理解光學(xué)的相關(guān)規(guī)律。從知識點(diǎn)的角度看，光學(xué)的反射、折射，力學(xué)的受力分析、杠桿示意圖，電學(xué)的家庭電路、通電螺線管是考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。 四、考查難點(diǎn) 難點(diǎn)是同學(xué)們的建模能力不夠，不能抓住問題的關(guān)鍵點(diǎn)，例如不能抽象出力學(xué)中的杠桿示意圖的模型、光學(xué)中的平面鏡成像模型、電磁學(xué)中的通電螺線管模型等。中考物理作圖題如果不理解相關(guān)的概念和規(guī)律，要想做出正確的作圖是不可能的。 五、考題分類 這幾年來黃岡市中考物理作圖題的分值在3分-5分，本專題主要考查以下三種類型： （一）、光學(xué)： 光學(xué)作圖可以考查學(xué)生光沿直線傳播、光的反射、光的折射、平面鏡和透鏡成像的相關(guān)知識； （二）、力學(xué)： 力學(xué)作圖可以考查學(xué)生力的圖示和力的示意圖，力的三要素，摩擦力、重力、支持力、浮力等受力分析，杠桿示意圖以及滑輪組的安裝等知識； （三）、電磁學(xué)： 電磁學(xué)作圖可以考查學(xué)生對電路的設(shè)計(jì)、電路的連接、電路的識別、改錯和故障判斷、通電螺線管磁極的判定、通電螺線管的繞線及電磁繼電器等知識的掌握情況。 六、解題方法與技巧 作圖題的考查難度不大，同學(xué)們主要失分原因有：①畫非“所問”；②作圖欠規(guī)范。因此大家在解答作圖題時，首先要理清題意，明確題目所要求畫的對象（即畫什么），然后再根據(jù)相關(guān)的物理概念和規(guī)律畫出所求問題的直觀圖形，要求準(zhǔn)確和規(guī)范，避免失分。下面我們通過具體的例題分模塊來探討和總結(jié)作圖題的方法與技巧。 第一課時 光學(xué)部分 1、 知識回顧 （一）、成像的主要原因 1、光的直線傳播，如小孔成像； 2、光的反射，如平面鏡成像； 3、光的折射，如水中的折射成像、透鏡成像等。 （二）、成像的性質(zhì) 像的性質(zhì)主要有：虛與實(shí)、倒與正、放大與縮小或等大。 實(shí)像是由物體發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)器件會聚形成的，不僅能用眼睛看見，還能用光屏接收并保存下來；虛像是物體發(fā)出的光經(jīng)反射或折射后反向延長相交而成的，不能用光屏接收?！暗古c正”、“放大、縮小或等大”都是物體所成的像相對物體而言的。 （三）、像的動態(tài)變化 當(dāng)物體相對光學(xué)器件運(yùn)動時，所成的像的大小、像離光學(xué)器件的距離都有相應(yīng)的改變，初中階級主要考查平面鏡與凸透鏡成像的動態(tài)變化，其中凸透鏡成像的規(guī)律可以整理成口訣：一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大??；物像同側(cè)虛像正，物像異側(cè)實(shí)像倒；物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)則像近像小，像距物距唱反調(diào)。即：物體離凸透鏡的距離大于一倍焦距時成實(shí)像，小于一倍焦距時成虛像；虛像相對于物體是正立的，且和物體在透鏡的同側(cè)；實(shí)像相對于物體是倒立的，且和物體在透鏡的異側(cè)；物體向焦點(diǎn)運(yùn)動，所成的像變大，物距變大像距變小，物距變小像距變大。 二、例題講解 例1：【光的直線傳播】在一個干枯的井底正中央P點(diǎn)趴著一只青蛙，請?jiān)趫D（a）中畫出它能看到的視野范圍。 【分析】畫青蛙所看到的范圍實(shí)質(zhì)是畫井外的光線射入青蛙眼睛的范圍，我們利用光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的規(guī)律就可以確定青蛙視野范圍，如圖。 例2：【光的折射】天降大雨時井中全部灌滿水。若青蛙仍在P點(diǎn)，它的視野將發(fā)生變化。請你在圖 (b)中利用光路圖確定青蛙視野變化的大致范圍，并將此范圍表示出來。 【分析】井里是否有水不會影響青蛙的視角，只不過水中的光線變成了折射光線，但折射光線的范圍不會變化，只是入射光線的范圍發(fā)生了變化，此時我們要運(yùn)用光的折射規(guī)律，根據(jù)光從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)傳播時的規(guī)律即可作出正確的范圍。 例3：【平面鏡成像和光的折射】小明站在游泳池邊A處，看到路燈B在池水中的像與他看到的池中一條魚在C點(diǎn)重合，用光學(xué)作圖法確定路燈B的位置和魚的大致位置。 【分析】分析題目中的載體，由路燈在池水中的像，我們應(yīng)該與光的反射、平面鏡作圖聯(lián)系起來，運(yùn)用直尺根據(jù)對稱原理就可以確定路燈的位置B；看到池水中的魚應(yīng)該與光的折射規(guī)律聯(lián)系起來，C點(diǎn)是人感覺看到的魚的位置，用虛線連接A、C便可確定折射點(diǎn)O，再根據(jù)光從水斜射入空氣發(fā)生折射的規(guī)律作圖，就可以確定實(shí)際位置應(yīng)該在看到的位置的下方。同時還要注意光線是由魚射向人眼。 例4：【透鏡成像】在下圖方框中填入適當(dāng)?shù)耐哥R，并完成光路。 【分析】本題考查的是透鏡成像的知識點(diǎn)，只要牢牢的記住凸透鏡對光線有匯聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，以及掌握好各自的三條特殊光線即可很快地在方框里作出正確的透鏡，即左邊為凸透鏡，右邊為凹透鏡。 三、解題方法與技巧 （一）、作圖要點(diǎn) 1、光的反射作圖要點(diǎn)： （1）物、像關(guān)于平面鏡對稱； （2）平面鏡是物點(diǎn)和像點(diǎn)連線的垂直平分線； （3）反射角等于入射角，法線是反射光線和入射光線夾角的角平分線，且法線與鏡面垂直，平面鏡成像時，所有反射光線的反向延長線一定經(jīng)過鏡后的像。 2、光的折射作圖要點(diǎn)： （1）凸透鏡對光起會聚作用，有三條特殊光線。凹透鏡對光起發(fā)散作用，有三條特殊光線。 （2）當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水等其它介質(zhì)時，折射角小于入射角；反之則折射角大于入射角。 （二）、作圖注意事項(xiàng)： 1、作圖要借助直尺、圓規(guī)、量角器等工具； 2、實(shí)際光線畫實(shí)線，實(shí)際光線的反向延長線和對稱線畫虛線，有虛像一定要用虛線畫； 3、光線要帶箭頭，光線與光線之間要連接好，不要斷開；光線的方向一定是由物體指向眼睛； 4、作光的反射或折射光路圖時，應(yīng)先想辦法確定入射點(diǎn)（或折射點(diǎn)），然后作出法線(法線用虛線)，再根據(jù)反射定律或折射定律作出相應(yīng)的光線；或者根據(jù)平面鏡成像的對稱性規(guī)律確定像點(diǎn)，再根據(jù)光線的虛實(shí)完成作圖。 四、鞏固練習(xí) 1、如圖1所示，潛水員眼睛在水下A點(diǎn)處，B點(diǎn)有條小魚，C點(diǎn)有只小鳥，請作出潛水員觀察魚、鳥的光路圖． 圖1 2、某同學(xué)研究曲面玻璃對光的折射規(guī)律時作了如下的試驗(yàn)。如圖8為一半圓柱形透明玻璃的橫截面，水平面AOB鍍銀（反射光），O表示半圓截面的圓心，一束光在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)入射，從N點(diǎn)射出，請幫他完成光路圖（虛線為該點(diǎn)的法線）。 圖2 圖3 3、如圖3所示，暗室內(nèi)有一盛水的水槽，水槽上方一激光束入射到平面鏡(圖中未畫出)上的O點(diǎn)，光束經(jīng)平面鏡反射后照射到水槽中的B點(diǎn)。請畫出平面鏡并作出光從O點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的光路圖。 第二課時 力學(xué)部分 一、知識回顧 （一）、力的圖示和示意圖： 1、力的圖示：用一根帶箭頭的線段來表示力的三要素（力的大小、力的方向和力的作用點(diǎn)），而且還要畫出標(biāo)度； 2、力的示意圖：力的示意圖只要求畫力的方向,不要標(biāo)度和大小。 （2） 、杠桿： 1、杠桿的概念：一根硬棒在力的作用下如果能繞某一某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿，這個固定點(diǎn)就叫做支點(diǎn)。杠桿的形狀可以直的，也可以是彎的，但必須是硬棒；支點(diǎn)可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的其他位置。 2、力臂的畫法： （1）在杠桿上確定支點(diǎn)Ｏ（也就是杠桿可以繞著轉(zhuǎn)動的那一個固定點(diǎn)）； （2）畫好力的作用線，有時要用虛線將力的作用線延長； （3）再以支點(diǎn)Ｏ向力的作用線作垂線段，這一條垂線段的長度就是力臂。 （三）、滑輪及滑輪組 定滑輪只能改變力的方向，而不能省力，相當(dāng)于一個等臂杠桿；動滑輪能夠省一半的力，但不能改變力的方向；滑輪組即可以省力，又可以改變力的方向。使用滑輪組時，滑輪組用幾股繩子吊起物體，提起物體用的力就是物體重力的幾分之一，拉力F通過的距離S就是重物升高的高度H的幾倍。 二、例題講解 例1：【力的圖示】如圖1所示，天氣炎熱，學(xué)校給各班裝上了吊扇。請畫出正在工作的吊扇在豎直方向上的受力示意圖。 圖1 圖2 【分析】靜止的電扇受到重力和拉力，這點(diǎn)很多同學(xué)都知道。但是當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時，風(fēng)扇葉片就會對空氣施加一個向下的力，由于物體間力的作用是相互的，所以風(fēng)扇葉受到空氣對它施加了一個向上的升力。答案如圖2所示. 例2：【杠桿】如圖3小明家正在建房子，放假回家后小明幫爸爸干活。為了搬動如圖所示大石頭，小明運(yùn)用自己所學(xué)的物理知識，很快撬動了大石頭，O為支點(diǎn)。(1)畫出阻力F2及力臂L2。(2)畫出小明在A點(diǎn)施加的最小動力F1的示意圖。 圖5 圖4 圖3 【分析】作杠桿示意圖首先要確定支點(diǎn)O，再找力的作用點(diǎn)，畫出力的作用線。阻力的方向與石頭重力的方向一致。力臂是從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段，用大括號勾勒出范圍，并標(biāo)上相應(yīng)的力臂符號。由于支點(diǎn)在阻力與動力之間的位置，所以動力與阻力的力方向大致相同。但要求最省力，力臂必須最長。一般說，從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的線段作力臂，力臂是最長的，此時動力最小。如圖4。 事實(shí)上，我們?yōu)榱饲藙邮^還有一種更省力的方式，如圖5，用杠桿的頂端作支點(diǎn)，此時動力臂最長，最省力。但這種情形動力與阻力在支點(diǎn)同側(cè)，那么動力和阻力的方向應(yīng)該相反。 例3：【滑輪組】一人站在地面上使用如圖6所示的滑輪組提升重物，請?jiān)趫D上畫出最省力的繩子繞法． 圖7 圖6 【分析】由題可知，要最省力，連接動滑輪的繩子要最多，而且人要站在地上，繩子最后只能由定滑輪出來，我們就先從最外層的定滑輪引一股繩子出來，再來依次連接就可以得出答案了，如圖7所示。 三、解題方法與技巧 （一）、在受力分析時，要注意以下幾點(diǎn)： 1、首先要確定被分析的對象，該物體受到幾個力，題目要求畫出哪個力； 2、確定受力物體后，再進(jìn)行作圖。受力分析先從重力開始（只要在地球上，都受到重力作用），接著分析有無彈力、摩擦力、浮力等等，分析力不可無中生有，一定要找到其施力物體； 3、掌握判斷力的方向方法。摩擦力的方向與相對運(yùn)動的方向相反；重力的方向豎直向下，浮力的方向豎直向上；支持力的方向與被支撐表面垂直； 4、用帶箭頭的線段標(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?。辉谕粋€圖中有幾個力，力越大線段應(yīng)越長。 （二）、在作杠桿的示意圖時，一般分為四步： 1、找準(zhǔn)支點(diǎn)O的位置； 2、分析哪個力是動力，哪個力是阻力；（注意：不管是動力還是阻力，都是杠桿本身受到的力，而不是杠桿施加給其他物體的力） 3、確定受力點(diǎn)，畫出力的作用線； 4、從支點(diǎn)向動力（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，用大括號表示出來，并標(biāo)上l。在畫動力和阻力示意圖時要注意力的方向，它們分別使杠桿沿順、逆時針轉(zhuǎn)動。如果支點(diǎn)在兩力中間，兩力方向相同；如果支點(diǎn)在杠桿頂端，兩力方向相反。 （三）、在連接滑輪組時要注意： 1、人是站在樓上往上拉還是站在地上往下拉，如果往上拉，最后一股繩子就要從最外層的動滑輪引出向上用力；如果是往下拉，最后一股繩子就要從最外層的定滑輪引出向下用力。最后再從外到內(nèi)依次連接好各個滑輪，注意連線不能斷開，要用鉛筆和直尺。 2、動滑輪上連接的繩子股數(shù)越多越省力，用幾股繩子吊起物體，提起物體用的力就是物體重力的幾分之一，拉力F通過的距離S就是重物升高的高度H的幾倍。 四、鞏固練習(xí) 1、如圖8所示的是汽車液壓剎車裝置的一部分。該裝置中AOB實(shí)為一個杠桿，O是杠桿的支點(diǎn)，請畫出剎車時它所受的動力F1、阻力F2和動力臂L1。 圖8 圖9 2、你玩過“竹蜻蜒”（圖9）的玩具嗎？用手搓動它的桿部，它就能騰空而起.請畫出它在空中旋轉(zhuǎn)時豎直方向上的受力示意圖. 3、用圖的滑輪組，用300N向下的拉力將重為900N的物體勻速提升到高處（繩、滑輪的自重及摩擦不計(jì)），請畫出滑輪組上繩的繞法。 第三課時 電磁學(xué)部分 一、知識回顧 電磁學(xué)作圖部分主要涉及以下知識點(diǎn)： （1） 、串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，以及實(shí)物圖和電路圖之間的連接； （2） 、電流表、電壓表量程的選擇，正負(fù)接線柱的連接以及在電路中的連接方法； （3） 、電路故障的判斷和修正； （4） 、家庭電路的連線； （5） 、磁感線的畫法、通電螺線管磁性的判斷和電磁繼電器的應(yīng)用。 2、 例題講解 例1：【電路圖和實(shí)物圖的連接】如圖1所示的是一電路的實(shí)物圖，請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出所對應(yīng)的電路圖． 圖2 圖1 【分析】思維點(diǎn)撥：利用“電流法”先判斷出該電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，再判斷出開關(guān)和電流表的作用，畫出對應(yīng)的電路圖。答案如圖2所示。 例2：【簡單電路的設(shè)計(jì)】小剛同學(xué)想用壓力傳感器(當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時，它就接通電路)、電磁繼電器，為一新建成的大橋設(shè)計(jì)一個車輛超重的報(bào)警裝置．當(dāng)車輛超重時，信號燈就發(fā)光．請你在下圖3中為他連接好電路． 圖4 圖3 【分析】電磁繼電器的電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成，壓力傳感器、12 V 電源和電磁鐵構(gòu)成了控制電路；信號燈、220 V 電源和動、靜觸點(diǎn)構(gòu)成了工作電路。答案如圖4。 例3：【電路圖改錯】如圖5所示的電路，只需改變一根導(dǎo)線的連接，就能使電流表同時測出通過兩個燈泡的電流．在要改接的那根導(dǎo)線上打個“”，再畫出改接的導(dǎo)線。 圖6 圖5 【分析】利用“電流法”先判斷出電流表測哪個燈泡的電流，要想使電流表測總電流，電流表放在干路上就行了。答案如圖6所示。 例4：【 家庭電路的連接】將如圖7所示的電水壺的三條接線按照安全用電的原則連接到插頭上。 圖8 圖7 【分析】開關(guān)和保險(xiǎn)絲接在火線上；要形成一個完整的家庭電路，發(fā)熱電阻絲要接在零線上；用電器的金屬外殼要接地線。答案如圖8所示。 例5：【安培定則的應(yīng)用】請?jiān)趫D9中標(biāo)出通電螺線管 A 端、永磁體B 端的磁極和磁感線的方向。 圖10 圖9 【分析】利用“電流法”標(biāo)出螺線管中的電流方向，用安培定則可以判斷出通電螺線管的 A 端為 N 極．根據(jù)同名磁極相互排斥，可以判斷出永磁體的 B 端為 N 極．根據(jù)磁感線從磁體的 N 極出發(fā)回到磁體的 S 極，可以標(biāo)出磁感線的方向，如圖10所示。 3、 解題方法與技巧 （一）、已知電路圖連接實(shí)物圖 此種類型應(yīng)根據(jù)電路連接方式不同，選用不同的方法。若電路是串聯(lián)電路，可采用“電流路徑法”來連接即在電路圖上從電源正極開始，按照電流方向分析，電流通過哪個元件，相應(yīng)地在實(shí)物圖中連接那個元件，最終到達(dá)電源負(fù)極。 （二）、已知實(shí)物圖畫出電路圖 此種類型若能夠直接由實(shí)物圖看出電路中各元件的連接方式，可很容易地畫出相應(yīng)地電路圖，在此需要多分析。若實(shí)物圖比較復(fù)雜，各元件之間的相互關(guān)系不是很清楚，可采用“先替換、后整理”的方法進(jìn)行，例如根據(jù)圖5中的實(shí)物圖畫出相應(yīng)的電路圖。 （3） 、故障電路的判斷 （4） 、通電螺線管磁極和電流方向的判定 主要利用“電流法”標(biāo)出螺線管中的電流方向，再用安培定則判斷出通電螺線管的N 極和S極；或者首先根據(jù)通電螺線管的N極指向，再用安培定則判斷出電流的方向即可知道電源的正負(fù)極；同時要記清楚電流從電源正極出發(fā)回到負(fù)極，磁感線在磁鐵和螺線管外部是從N極指向S極，內(nèi)部是從S極指向N極。 四、鞏固練習(xí) 1、如圖所示，根據(jù)小磁針靜止時所指示的方向，標(biāo)出通電螺線管中的電流方向和電源的正、負(fù)極。 2、用筆畫線將圖中的三孔插座、開關(guān)、螺口燈泡等未接好的元件的導(dǎo)線連接好。