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專題復(fù)習攻略三 作圖專題 作圖題是中考的?？碱}型，它的主要特點是簡潔、直觀、形象。作圖題既可以反映基本的物理概念和規(guī)律，也可以將物理有關(guān)知識通過數(shù)學方式表達出來。它是建立物理模型的最好表達形式，許多物理問題就是將文字敘述轉(zhuǎn)化為圖像模型而得以解決。通過學習作圖題，可以鍛煉學生的思維能力、設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和基本作圖技巧。這類試題從涉及的知識點上可分為力學作圖題、光學作圖題和電學作圖題等。 題型1 力學作圖題 力學作圖題的命題熱點有三個，一是作力的示意圖，二是杠桿作圖，三是組裝滑輪組。力的示意圖經(jīng)常以重力、拉力、壓力、摩擦力、浮力為命題點，側(cè)重考查力的作用點和力的方向；杠桿作圖命題的主要形式是尋找力臂，或者根據(jù)杠桿平衡條件，或已知杠桿圖形確定最小動力的方向；組裝滑輪組的命題主要是根據(jù)要求確認拉力的方向和滑輪組的繞線，試題難度一般不大。 1.力的示意圖 【例1】 (xx廈門)在圖專3-1中，投出去的籃球在空中飛行。不考慮空氣阻力，請在圖中畫出籃球的受力示意圖。 圖專3-1 【解析】作力的示意圖時，應(yīng)先確定物體受到哪些力，然后再確定力的作用點及力的方向，這是作力的示意圖的關(guān)鍵?；@球在空中飛行時，不考慮空氣阻力，所以籃球只受重力。籃球受到的重力的作用點在籃球的球心上，重力的方向豎直向下，然后沿重力方向畫一條帶箭頭的線段表示這個力，如圖專3-2所示。 【答案】如圖專3-2所示。 圖專3-2 2.杠桿作圖 【例2】 (xx山西)如圖專3-3所示，分析人拉著拉桿旅行箱靜止在水平地面上的情景，O是輪子的轉(zhuǎn)軸。以O(shè)為支點，請你畫出拉力F的力臂。 圖專3-3 【解析】本題考查杠桿力臂的作圖。畫力臂分四步：一找點、二畫線、三作垂線段、四標簽。找點就是找杠桿的支點，圖中為O點；畫線是畫力的作用線，通過力的作用點沿力的方向畫一條直線；作垂線段就是從支點向力的作用線作垂線段；標簽就是標注力臂的大小及符號。 【答案】如圖專3-4所示。 圖專3-4 3.組裝滑輪組 【例3】 (xx東營)如圖專3-5所示，某人在A處提起物體，請在圖中畫出最省力的繩子繞法。 圖專3-5 【解析】最省力的繞繩方法即是承擔物重的繩子股數(shù)最多，先分析出應(yīng)由3股繩子承擔物重，再按照“奇動偶定”的原則確定繞繩方案。從動滑輪上掛鉤開始，依次繞過定滑輪和動滑輪，繩端回到人的手中，提升物體繩子股數(shù)為3，是最省力的繞法，如圖專3-6所示。 【答案】如圖專3-6所示。 圖專3-6 題型2 光學作圖題 光學作圖題主要包括：光的反射、折射作圖等。其中，在光的反射作圖中涉及平面鏡成像的作圖，而在光的折射作圖中涉及透鏡的光路圖和近視眼的作圖。光學作圖要注意規(guī)范，光線要用實線加箭頭。畫實像時，要用實線。光線的反向延長線、虛像、輔助線、法線等都要求用虛線。 1.光的反射 【例4】 (xx內(nèi)江)如圖專3-7所示，太陽光與水平地面成銳角，小聰想用一個平面鏡把太陽光豎直反射到井底，請在圖中幫小聰畫出平面鏡，并在圖中標出入射角i和反射角r。 圖專3-7 【解析】因為入射光線和反射光線的夾角為入射角和反射角之和，而入射角等于反射角，所以作入射光線和反射光線夾角的角平分線即為法線，法線與鏡面垂直，如圖專3-8所示。 【答案】如圖專3-8所示。 圖專3-8 2.光的折射 【例5】 (xx菏澤)入射光線AB由空氣斜射入水中，請作出反射光線和折射光線的大致方向。 圖專3-9 【解析】先過入射點畫出法線，在空氣中法線的另一側(cè)作出反射光線，注意反射角等于入射角；在水中法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角，如圖專3-10所示。 【答案】如圖專3-10所示。 圖專3-10 3.關(guān)于平面鏡成像特點的作圖 【例6】 電視機的遙控器是利用紅外線對電視機進行遙控的。一次小明沒有像平常那樣將遙控器對準電視機的紅外線接收窗口，而是對著電視機旁的光滑墻壁，結(jié)果也達到了遙控電視機的目的。請你在圖專3-11中畫出這種遙控方式中紅外線傳播的路徑。 圖專3-11 【解析】作遙控器關(guān)于墻壁的對稱點，連接紅外線接收窗口與對稱點，與墻壁的交點即為入射點，連接遙控器和入射點即可，如圖專3-12所示。 【答案】如圖專3-12所示。 圖專3-12 4.透鏡的光路圖 【例7】 圖專3-13是一束射向凹透鏡且平行于主光軸的入射光線，請畫出它通過透鏡后的折射光線。 圖專3-13 【解析】入射光線平行于主光軸，所以該光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點。連接入射光線一側(cè)的焦點和折射點，并延長兩點的連線，標出光線的方向。如圖專3-14所示。 【答案】如圖專3-14所示。 圖專3-14 題型3 電學作圖題 電學作圖題主要涉及以下幾種類型：(1)根據(jù)實物圖要求畫電路圖、根據(jù)電路圖連接實物圖或根據(jù)要求設(shè)計實驗電路；(2)家庭電路的安裝及正確連接；(3)標出磁體的磁極或磁感線的方向、應(yīng)用安培定則確定通電螺線管周圍的磁場等。 1.畫電路圖、連實物圖 【例8】 (xx天津)在研究并聯(lián)電路的電流規(guī)律時，某次實驗所用的實驗器材如圖專3-15所示，請根據(jù)要求完成下列任務(wù)： (1)按照圖專3-16所示的電路圖，以筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖專3-15的電路連接。 圖專3-15 圖專3-16 (2)實驗時，電流表、的示數(shù)如圖專3-17所示，通過的電流為________A；若不計實驗誤差，請在圖專3-18中標出此時電流表的指針位置。 圖專3-17 圖專3-18 【解析】(1)根據(jù)電路圖可知，兩燈并聯(lián)，測量的電流，測量的電流，測量干路電流，S控制整個電路，連接如圖專3-19所示。(2)電流表的量程為0～0.6 A，分度值為0.02 A，此時示數(shù)為0.3 A，故通過的電流為0.3 A；的量程為0～0.6 A，分度值為0.02 A，此時示數(shù)為0.5 A，根據(jù)并聯(lián)電路電流特點：干路電流等于各支路電流之和，則的示數(shù)為0.3 A+0.5 A=0.8 A，指針位置如圖專3-20所示。 【答案】(1)如圖專3-19所示 (2)0.3 如圖專3-20所示 圖專3-19 圖專3-20 2.連接家庭電路 【例9】 請用筆畫線表示導(dǎo)線，將如圖專3-21中的電燈、開關(guān)和插座接入家庭電路中。 圖專3-21 【解析】首先辨別三根線——地線、火線、零線。(1)燈泡接法：火線進入開關(guān)，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋，這樣在斷開開關(guān)時能切斷火線，接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故。(2)兩孔插座的接法：左孔接零線，右孔接火線；三孔插座的接法：上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線。 【答案】如圖專3-22所示。 圖專3-22 3.電磁學作圖 【例10】 請根據(jù)圖專3-23中小磁針靜止時的指向，在圖中標出：①通電螺線管的N、S極；②電源的“＋”“－”極；③磁感線的方向。 圖專3-23 【解析】由小磁針S極指向螺線管的右端，所以螺線管的右端為N極，左端為S極，根據(jù)安培定則，螺線管正面的電流應(yīng)由上到下，所以電源左端為正極，右端為負極；螺線管外磁感線方向由N極到S極，如圖專3-24所示。 【答案】如圖專3-24所示。 圖專3-24 1.圖專3-25中物體隨水平傳送帶向右勻速運動，作出物體所受力的示意圖。 圖專3-25 答案：如圖專3-26所示。 解析：由于物體和傳送帶一起勻速運動，相對靜止，所以物體不受摩擦力的作用，只受重力和支持力的作用，如圖專3-26所示。 圖專3-26 2.(xx廣元)如圖專3-27所示，用細線拉一個氫氣球在空氣中微風下處于靜止狀態(tài)，請畫出氣球受到重力的示意圖。 圖專3-27 答案：如圖專3-28所示。 圖專3-28 解析：重力的作用點在重心，重力的方向豎直向下。過氣球的重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，用符號G表示，如圖專3-28所示。 3.(xx賀州)請在圖專3-29中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起。 圖專3-29 答案：如圖專3-30所示。 解析：人用力往下拉繩使重物升起，說明最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，繩子的起始端系在定滑輪上，如圖專3-30所示。 圖專3-30 4.(xx連云港)如圖專3-31所示，有一個杠桿AOB，可繞O點自由轉(zhuǎn)動，A端吊著一個物體。請畫出使杠桿在圖示位置靜止時最小力F的示意圖及其力臂。 圖專3-31 答案：如圖專3-32所示。 圖專3-32 解析：根據(jù)杠桿平衡條件，動力臂越長越省力，力的作用點確定，從支點到動力作用點的距離便為最長的力臂；圖中O為支點，要使杠桿平衡且動力最小，就應(yīng)該讓力F作用在A點，OA是最長的力臂，則力F應(yīng)與OA垂直且向上。 5.(xx鄂州)如圖專3-33所示，一束光線從空氣射入水中，在空氣和水的分界面上同時發(fā)生反射和折射，請在圖乙中作出反射光線且標出反射角的大小，并大致作出折射光線。 圖專3-33 答案：如圖專3-34所示。 圖專3-34 解析：過入射點作出法線，在空氣中法線的另一側(cè)作出反射光線，注意反射角等于入射角，等于90-30=60；在水中法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角。 6.(xx河南)如圖專3-35所示，在某房間的天花板上裝有平面鏡M，S為一燈泡，P為不透明的墻。請畫出燈泡發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，能夠照亮P墻右側(cè)區(qū)域的光路圖。 圖專3-35 答案：如圖專3-36所示。 圖專3-36 解析：S發(fā)出的光線要想經(jīng)過平面鏡反射后照到P墻右側(cè)位置需要滿足兩個條件：一是入射光線不能被墻擋住，二是反射光線不能被墻擋住。當人逆著反射光線看時，反射光線好像從鏡子后面的虛像發(fā)出，所以先作發(fā)光點S的對稱點S′，則只要連接S′與墻右上角并延長即可得到最左側(cè)的反射光線，進而得到相應(yīng)的入射點，連接S和入射點即可得到對應(yīng)的入射光線；連接S與墻的左上角并延長，得到對應(yīng)最右側(cè)反射光線的入射光線及入射點，連接S′與相應(yīng)的入射點并延長即可得到最右側(cè)的反射光線，則兩條反射光線之間的區(qū)域就是燈泡發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，能夠照亮P墻右側(cè)的區(qū)域。 7.(xx泰安)如圖專3-37所示，在平靜的湖邊上方有一盞路燈，潛水員在水下E處看到了路燈的像，圖中A、B兩點，其中一點是路燈的發(fā)光點，另一點是路燈的像點。請你區(qū)分發(fā)光點、像點，在圖中畫出水下E處的潛水員看到路燈的光路圖。 圖專3-37 答案：如圖專3-38所示。A點是發(fā)光點，B點是像點。 圖專3-38 解析：連接EB與界面的交點即為入射點，根據(jù)光從空氣中斜射入水中時，折射角小于入射角，可畫出水下E處的人看到路燈A的光路圖，如圖專3-38所示。 8.在圖中按要求作圖。 (1)在圖專3-39甲中畫出光線經(jīng)平面鏡后的反射光線； 甲 乙 圖專3-39 (2)圖專3-39乙是近視眼的矯正光路圖，請在虛線框內(nèi)填入適當?shù)耐哥R。 答案：如圖專3-40所示。 甲 乙 圖專3-40 解析：(1)利用光的反射定律，畫出反射光線，如圖專3-40甲所示；(2)近視眼是因為晶狀體太厚或眼球前后方向上太長，像成在視網(wǎng)膜的前方，凹透鏡對光有發(fā)散作用，能夠使像點后移到視網(wǎng)膜上，從而呈現(xiàn)清晰的像，如圖專3-40乙所示。 9.請根據(jù)圖專3-41甲電路圖，連接好圖乙實物電路。 甲 乙 圖專3-41 答案：如圖專3-42所示。 圖專3-42 解析：根據(jù)電路圖連接實物圖時，可以根據(jù)電流流向法進行連接，先從電源的正極出發(fā)依次串聯(lián)開關(guān)、燈泡回到負極，再把開關(guān)與燈泡串聯(lián)后并聯(lián)在兩端即可，如圖專3-42所示。 10.圖專3-43甲是電吹風的電路圖，圖乙是電路元件實物圖，選擇開關(guān)繞O點轉(zhuǎn)動，可分別置于OAB、OBC、OCD三個位置，使電吹風分別處于“熱風擋”“冷風擋”“停止”三個狀態(tài)。請根據(jù)圖甲的電路圖將圖乙的實物圖補畫完整。 甲 乙 圖專3-43 答案：如圖專3-44所示。 圖專3-44 解析：根據(jù)電路圖可知，將A接線柱與電熱絲的下方接線柱相連，B接線柱與電動機的一個接線柱相連，并將電動機的另一接線柱與電熱絲的上方接線柱相連，如圖專3-44所示。 11.(xx常州)“陽光動力2號”飛機上裝有平衡警示電路，其中S為正對駕駛員的重力開關(guān)，金屬片M可繞O點自由轉(zhuǎn)動。當機翼水平時，M在a、b中間。當飛機嚴重左傾時，綠燈亮、電鈴響；當飛機嚴重右傾時，紅燈亮、電鈴響。請完成電路連接。 圖專3-45 答案：如圖專3-46所示。 圖專3-46 解析：當飛機嚴重左傾時，綠燈亮、電鈴響，金屬片M接a，綠燈與電鈴接入電路；當飛機嚴重右傾時，紅燈亮、電鈴響，金屬片M接b，紅燈與電鈴接入電路；由題意可知，紅燈與綠燈互不影響，能獨立工作，它們是并聯(lián)的，無論金屬片M接a還是接b，電鈴都接入電路，電鈴串聯(lián)在干路中，電路如圖專3-46所示。 12.(xx隨州)如圖專3-47所示，一段電阻絲從電源正極接出，在一個“U”形玻璃管的右側(cè)管上繞幾匝，再到左側(cè)管上繞幾匝后接到電源負極。一根條形磁鐵用細線懸掛靜止在如圖位置。畫出電阻絲的繞法并在“U”形管的兩端標明磁極。 圖專3-47 答案：如圖專3-48所示。 圖專3-48 解析：由條形磁鐵的N極方向可知螺線管的左側(cè)為N極，右側(cè)為S極，由安培定則知，電流由右前方流入，左后方流出，如圖專3-48所示。