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备战2024中考二轮物理《高频及难度考点冲刺》(全国通用)
专题02 光力电磁学作图必考问题
作图题是物理中考试卷重要题型,全国大部分省市都出现作图题,分值在4分——7分左右。难度属于中等程度,主要考查学生基本作图技能和运用物理规律的能力。有的省市重点考查光学、力学作图;有的考查电学、光学作图;有的考查力学、磁学作图;有的省市考查光、力、电作图。总之作图题是属于年年考的一种题型,希望考生通过认真练习,顺利解决物理作图问题。
一、利用光学知识作图问题
光学作图主要涉及利用光的直线传播规律、光的反射定律、平面镜成像特点、光的折射规律、透镜对光线的作用作图。在光的反射和折射过程中,光路都具有可逆性,有时应用光路的可逆性作图。其中光的反射作图、平面镜成像作图和透镜对光线的作用作图是重点。作图时,根据规律和特点,结合两点决定一条直线的公理,画出符合题意的光线。
(一)作图方法技巧说明
1.根据光的直线传播规律、光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射规律、透镜的三条特殊光线、凸透镜的成像规律作图;
2.根据两点决定一条直线等几何定理作图;
3.把实际问题通过模型建构转化为光学问题,根据光学原理作图,利用光路图分析问题.
4.画光路图时注意光的传播方向用“箭头”表示,光线与光线之间要连接好,不要断开.实际光线、实像画实线;虚像、法线、实际光线的反向延长线、辅助线(如物到平面镜的距离)要画虚线;
5.画角要准确.反射角和入射角的大小要相等.在光的折射光路中,可以借助于入射光线的延长线来对比折射角和入射角大大小.
(二)作图的基本要求
1.作图时一定要规范,为防止因改动,影响卷面的整洁,要用铅笔作图。画光线时要利用直尺,画的线条要工整、清楚,不要随意画图。
2.符号要规范。画图题中要注明各物理量的符号(有时还标单位符号)。如光源、物点、像点有对应符号字母的要标上,法线与界面垂直,像、物连线与平面镜垂直,应标注垂直符号。画平面镜时,一定要用斜线标注出背面涂层;主光轴上的光心用符号“O”标明、焦点要用黑点“·”和字母“F”标明.
(三)作图的基本类型与理论依据
1.光的直线传播规律作图的理论依据
(1)理论依据
①根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点;
②利用两点决定一条直线的公理。
(2)基本类型
①人眼所能看到的的范围视野.
②物体经过小孔所成的像。
2.光的反射定律作图的理论依据及其类型
(1)理论依据
①根据光的反射定律;
②利用光的反射的可逆性。
(2)基本类型
①已知入(反)射光线,根据光的反射定律,画出反(入)射光线。
②根据入射光线及反射光线确定平面镜
③两平面镜成特殊角度的光路图
3.平面镜成像的特点作图的理论依据与类型
(1)理论依据
①根据平面镜成像的原理:光的反射定律;
②利用平面镜成像的特点:物、像关于镜面对称。
(2)基本类型
①已知物和镜画像;
②已知像和镜画物;
③已知物和像画镜。
(3)主要作图方法
具体作法:
①根据反射定律作图:从物点任意画两条光线射向平面镜,根据反射定律作其反射光线,两条反射光线的反向延长线的焦点,即为虚像点。
②根据平面镜成像特点作图(对称性)
这里重点介绍利用对称法作光路图,就是根据平面镜成像的对称性完成光路。平面镜成像的特点是物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像。利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题:a.确定虚像的位置;b.确定观察范围或光照范围;c.确定光路;d.确定发光点的位置。在作图过程中,我们可以发现,对称法的核心是平面镜的成像规律,从根本上讲是光的反射定律的应用。
4.光的折射规律作图的理论依据和类型
(1)理论依据
①根据光的折射规律;
②利用光的折射的可逆性。
(2)基本类型
①已知入射光线,根据光的折射规律,画出折射射光线(体现入射角和折射角大小关系)。
②已知折射光线,根据光的折射规律,画出入射光线(体现入射角和折射角大小关系)。
③已知入射光线和折射光线,画出法线(体现入射角和折射角大小关系)。
5.透镜的三条特殊光线和凸透镜成像规律作图
(1)理论依据
①根据透镜的三条特殊光线;
②利用凸透镜成像的特点;
③光线经透镜后画图时,一般从透镜正中间开始画折射线,也可以在入射点处开始画。
(2)基本类型
①已知入射光线,根据透镜的三条特殊光线特点,画出折射光线。
②已知折射光线,根据透镜的三条特殊光线特点,画出入射光线。
③已知入射光线,折射光线,根据透镜的三条特殊光线特点,画出透镜。
(3)三条特殊光线:(如图所示,比较两透镜的异同)
①凸透镜
A.平行主光轴的光线----通过焦点;
B.通过焦点的光线----平行于主光轴;
C.通过光心的光线----传播方向不改变。
②凹透镜
A.平行主光轴的光线----反向延长线通过同侧虚焦点;
B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线----平行于主光轴;
C.通过光心的光线----传播方向不改变。
(四)光学作图注意事项
(1)要借助工具作图;
(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;
(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(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;
(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;
(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上;
(7)平面镜成像时,反射光线的反向延长线一定经过镜后的像;
(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
二、利用力学知识作图问题
力学作图包括画各种力的示意图,画平衡力的示意图,涉及杠杆的力与力臂作图,涉及滑轮组问题作图。
力的示意图、杠杠的示意图、滑轮组的结构示意图都是直观、简单表示物理概念、物理规律的方法。理解了力的三要素、杠杆的平衡原理、滑轮组的省力等,能帮助更好的画图。反之,理解了这些图的意义也能加深对概念和规律的理解。掌握这些图更大的意义在于准确的分析物体受力,画出物体的受力示意图是分析、解决力学问题的基本技能;准确的画好杠杆的示意图也是分析杠杆特点的前提;只有很好的理解滑轮组的结构示意图,才能顺利的分析和计算滑轮组的有关物理量。画图时,一定要借助于直尺等工具,严格、规范、准确。
(一)作图方法技巧说明
1.力的示意图:是表示力的三要素的方法.还有另一种表示力的三要素的方法,即力的图示法。二者的区别在于表示力的大小上:力的图示法严格表示力的大小,规定力的标度,线段的长度和力的标度成正比;力的示意图不严格追究力的大小,但一个题目中有两个以上的、大小不等的力,要用线段的长短区分力的大小。画力的示意图时,作用点要画在受力物体上,要准确判断力的方向,并用箭头表示力的方向。
作力的示意图时,先分析受力:
①先重力(不特别指明,物体都受重力);
②后弹力,看研究对象是否与其他物体接触且是否有挤压,弹力可以有多个,根据接触点逐个分析;
③最后分析摩擦力,只有在有弹力的情况下,才可能有摩擦力,在确定弹力的接触点后,再看接触面是否粗糙,是否有相对运动或相对运动趋势。
2.杠杆的示意图:按照“一点二线三距离四标号”的步骤作图。
①一找点:动力和阻力的受力物体都是杠杆,作用点一定画在杠杆上;根据题意,画出支点;
②二画线(确定力的作用线)画力臂时,明确动力、阻力的方向,两个力使杠杆绕支点的转动方向相反,用虚线正确的画出力的作用线;
③力臂是支点到力的作用线的距离,所以是垂直的;
④标出力或力臂。
3.画滑轮组的绕线:
①绳子的段数:滑轮组的组装要先确定承担动滑轮和重物的绳子的段数;
②绳子起点:再根据“奇动偶定”原则判定绳子的起点,如果是奇数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在动滑轮上;如果是偶数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在定滑轮上;
③绳子自由端方向:由内至外画出滑轮组绳子的绕法。
注意:1.先找到绳子的固定点,如果动滑轮和定滑轮的个数相同,最省力就固定在动滑轮上,要改变力的方向就固在定滑轮上;如果个数不相同,就固定在个数少的滑轮上;
2.交替绕线,一上一下(或一下一上),由内到外,不能重复或漏绕;
3.要尺规作图,在绳子自由端画上箭头和符号。
(二)作图的基本要求
1. 力的示意图:①究竟画哪个物体所受的力;②画物体哪个(些)力;③抓住“力的三要素”,规范作图.从力的作用点起,沿力的方向画一条线段,一定注意要在线段的末端标出箭头和表示力的字母、大小和单位.一般力的作用点画在物体上;如果两个力大小不等,则线段的长短不同;如果力是平衡力,则线段长度一定要相等。
2.作杠杆的五要素:①画力臂时,注意力臂是支点到力的作用线的垂直距离,标出垂直符号,用虚线加大括号表示,并注明字母. ②画力的作用线的延长线时,要用虚线;③力臂要标注字母及下脚标。
3.画出滑轮组的绕线:①绳子一定要画直(绳子不能与滑轮分离),不能交叉。线条与滑轮的衔接要圆滑, ②绳子的末端要标出箭头表示力的方向,并注明字母. ③一个滑轮只能绕一圈绳子。
(三)作图的基本类型与理论依据
类型1:画重力、弹力(拉力、压力)摩擦力和浮力的示意图
1.重力G:重力的方向竖直向下.重力的作用点在重心处;
2.弹力(主要是压力、支持力、拉力):
(1)压力N:垂直于受力面,指向被压物体;
(2)支持力Q:因为压力和支持力是一对相互作用力,所以支持力也与受力面垂直;
(3)拉力F:对于用绳子拉物体,拉力的方向沿绳子恢复形变的方向.
弹力的作用点在受力物体的接触面上。
3.摩擦力f:摩擦力的方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反.作用点在物体的接触面上。
4.浮力F:浮力的方向总是竖直向上.浮力的作用点一般画在重心上。
类型2:杠杆的示意图
1.画力或力臂
2.画作用力最小时的力臂或最小作用力:画最小动力时,先确定支点到动力作用点之间的连线为最长的动力臂。
①已知动力作用点:当力臂等于支点和力的作用点连接线段长度时,力臂最大,对应的作用力最小.
②若动力作用点未知:当杠杆上哪一点与支点的连线最长时,力臂最大,对应的作用力最小.
类型3:画滑轮组的绕线
1.先找到绳子的固定点,如果动滑轮和定滑轮的个数相同,最省力就固定在动滑轮上,要改变力的方向就固在定滑轮上;如果个数不相同,就固定在个数少的滑轮上;
2.交替绕线,一上一下(或一下一上),由内到外,不能重复或漏绕;
3.要尺规作图,在绳子自由端画上箭头和符号.
(四)力学作图注意事项
1. 力的图示注意点:①究竟画哪个物体所受力;②画物体哪个(些)力;③抓住“力的三要素”,会规范的作图;
2. 杠杆相关要注意:①找出支点;②用虚线画力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线;
3. 滑轮组相关要关注:①动滑轮承担的重物的绳子股数;②绳子起点;③绳子自由端方向。
注意1:画重力示意图
1.力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
2.重力示意图画法:先找到物体的重心。后过重心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头。
3. 画重力示意图的要求:
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:重力的作用点在其重心上。
(3)用箭头标出力的方向:重力的方向竖直向下。
(4)用英文字母标出力的符号:重力用G。
注意2:画弹力示意图
1.弹力F包括:压力、支持力、拉力。
(1)压力F压:垂直于受力面,指向被压物体;
(2)支持力F支:因为压力和支持力是一对相互作用力,所以支持力也与受力面垂直;
(3)拉力F拉:对于用绳子拉物体,拉力的方向沿绳子恢复形变的方向.
2.弹力的作用点:在受力物体的接触面上。
3.弹力的示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
4.弹力的示意图要求:
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:压力、支持力、拉力的作用点在其接触面上,一般情况下力的作用点画在物体的重心上。
(3)用箭头标出力的方向:压力的方向垂直于接触面指向被压物体;支持力的方向垂直接触面指向被支持物体;拉力的方向根据具体情况确定。
(4)用英文字母标出力的符号:如压力N、支持力用F支持、拉力用F等。
注意3:画摩擦力示意图
1.摩擦力f示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
注意:摩擦力的方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反.作用点在物体的接触面上。
2.做摩擦力f示意图要求:
(1)要做到“三定二标”。定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点。摩擦力的作用点在物体的接触面上。
(3)用箭头标出力的方向。摩擦力方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反。
(4)用英文字母标出力的符号。如摩擦力用f表示。
注意4:画浮力有关示意图
1.浮力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
注意:浮力的方向总是竖直向上.浮力的作用点一般画在重心上。
2.浮力示意图要求
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:浮力的作用点一般画在重心上。
(3)用箭头标出力的方向:浮力的方向竖直向上。
(4)用英文字母标出力的符号:如浮力用符号F浮表示。
注意5:画体现平衡力特点的示意图
1.平衡状态:物体受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止或者匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态。
2.平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在一条直线上,这两个力就彼此平衡。
4.平衡力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的每一个力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
5.平衡力示意图要求
(1)要做到“三定二标”:定每一个力的作用点、方向、长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:每一个力作用点在一个点上,也就是在物体重心上。
(3)用箭头标出每一个力的方向:作用在同一物体上的两个力,大小相等(线段长度一定相等),方向相反,并且作用在一条直线上。
(4)用英文字母标出每个力的符号:如重力和支持力是一对平衡力时,重力用G、支持力用F等。
注意:画杠杆有关的示意图
1.明确与杠杆有关的几个概念
杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
(1)支点:杠杆绕着转动的点;
(2)动力:使杠杆转动的力;阻力:阻碍杠杆转动的力;
(3)动力臂:从支点到动力作用线的距离;
(4)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
2.画出杠杆的力与力臂必备的知识
学习杠杆的关键点是知道杠杆的五要素。五要素包括支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。组成杠杆的示意图如下。
(1)支点用字母O 表示,是杠杆绕着转动的点,同一根杠杆使用方法不同,支点的位置可能不同,要能根据具体情况区分支点。
(2)画动力(用字母 F1 表示)或阻力(用字母 F2 表示)时应注意力的作用点和方向。动力和阻力都是杠杆受到的力,其作用点都在杠杆上。有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同,有同学认为一定不同,这都是错误的。正确的认识是:动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使杠杆向顺时针方向转动,则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。
(3)动力臂用字母l1表示,阻力臂用字母l2表示。力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语,力臂不是点到点的距离,而是点到直线的距离。
(4)画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签.即找支点O;画力的作用线(虚
线);画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);标力臂(大括号)。
3.杠杆的示意图画法:按照“一点二线三距离四标号”的步骤作图。
(1)一找点:动力和阻力的受力物体都是杠杆,作用点一定画在杠杆上;根据题意,画出支点;
(2)二画线(确定力的作用线)画力臂时,明确动力、阻力的方向,两个力使杠杆绕支点的转动方向相反,用虚线正确的画出力的作用线;
(3)力臂是支点到力的作用线的距离,所以是垂直的;
(4)标出力或力臂。
注意:画滑轮及其滑轮组有关的作图
1.滑轮组相关知识
(1)定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的叫滑轮组。
(2)特点:既能省力又能改变力的方向,但是要费距离。
(3)省力特点:使用滑轮组时,有几段(股)绳子吊着物体,提起重物所用的力就是物重的几分之一,即F=G,其中F为提起重物所用的力,G为物重,n为承受物重的绳子段(股)数,即绕在动滑轮上的绳子段(股)数。
2.滑轮组作图需要注意
(1)动滑轮承担的重物的绳子股数;
(2)绳子起点;
(3)绳子自由端方向。
3.画滑轮组的绕线:
(1)绳子的段数:滑轮组的组装要先确定承担动滑轮和重物的绳子的段数;
(2)绳子起点:再根据“奇动偶定”原则判定绳子的起点,如果是奇数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在动滑轮上;如果是偶数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在定滑轮上;
(3)绳子自由端方向:由内至外画出滑轮组绳子的绕法。
注意:1.先找到绳子的固定点,如果动滑轮和定滑轮的个数相同,最省力就固定在动滑轮上,要改变力的方向就固在定滑轮上;如果个数不相同,就固定在个数少的滑轮上;
2.交替绕线,一上一下(或一下一上),由内到外,不能重复或漏绕;
3.要尺规作图,在绳子自由端画上箭头和符号。
三、利用电学知识作图问题
本部分作图包括基本电路作图、家庭电路的连接。电部分的作图内容多而且复杂,既可以直观的表现问题,还是分析解决问题的一种方法。
1. 基本电路作图
根据电路图连接实物图,是做实验的一项基本技能,还能练习电表等仪器的连接使用;(2)根据实物图画出电路图,可以掌握电路连接、是分析解决电路的一种基本能力;
(3)根据要求设计电路,是利用电路图解决问题的一种能力。
2. 家庭电路的连接:可以帮助分析、解决生活中的一些家庭电路问题。
(一)作图方法技巧说明
A.基本电路作图
1.根据电路图连接实物图:
(1)先判断各元件的连接方式以及每个开关的控制作用。
(2)注意电流表和电压表的接线柱接法和量程的选择,滑动变阻器的接线柱。
(3)根据各元件的位置,从电源正极开始,按电流通过的路径逐个连接电路元件,直到电源负极为止,选择最简单、直接的连线路径.(连接实物图要避免导线交叉)
2. 根据实物图画电路图:
(1)分析电路,明确是串联还是并联.
(2)电路图中各元件的顺序与实物图中的位置要一一对应.
(3) 电路图中各元件位置应布置适当, 保持横平竖直,电路图匀称、美观、整齐、规范、元件不能画在拐角上.
3. 根据要求设计电路:
(1)根据设计的要求,确定用电器、开关和电源的连接方式.(2)画出草图后再根据设计要求进行验证.(3)符合题目要求后,画出设计合理、规范的电路图.
B.家庭电路的连接
除去按照一般电路图的要求外,还要遵守:保险丝和开关都要接火线;开关和电灯串联;电灯的螺旋套接零线;插座和灯泡等用电器之间是并联;三孔插座“左零右火中接地”;用电器的金属外壳接地线.
(二)作图的基本要求
1.连接实物图时,电流流经电路元件的顺序和电路图保持一致,导线不允许交叉,导线必须画到接线柱上.
2.在画电路图时,电源正负极、电路元件的位置及开关的状态与实物图要一一对应;电路图要画成“横平竖直”的长方形,元件不能画在转角处,导线相连处要用实点表示。
3.连接家庭电路时,要符合安全用电的要求和原则。开关与灯串联,且开关必须接在火线和电灯之间。
(三)作图的基本类型与理论依据
1.根据电学实物图结合要求画出对应电路图
2. 根据电路图结合要求连接实物图
3. 根据生活生产实际的需要设计实用的电路图
4. 家庭简单电路作图
(四)电学作图注意事项
1. 串联简单,并联抓住 “分支点”;
2. 注意“分支点”、“+、-”接线柱、量程以及滑动变阻器的连线(“一上一下”和“阻值变化”);
3. 首先判断用电器串并联,在根据要求把开关装到合适位置;
4. 注意"三眼插座及保险丝"和"螺口灯泡及控制开关"与火线,零线和地线的连接.
四、利用磁学知识作图问题
借助磁感线,可以直观形象的表示抽象的磁场,了解通电螺线管和电磁铁的特点。重点掌握右手安培定则的灵活应用。
(一)作图方法技巧说明
1. 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
2.磁感线的方向从N极到S极.
3.小磁针N极的指向与该点磁感线的方向一致.
4.安培定则,四指指向为电流方向,大拇指指向为N极方向.
(二)作图的基本要求
1. 磁感线是带箭头的曲线,
2. 通电螺线管外部和内部磁场的方向相反。
3. 通电螺线管外部磁场的磁感线两端要与磁极接触。
(三)作图的基本类型与理论依据
1.简单的磁现象问题作图
(1)磁感线方向作图
(2)通电直导线周围磁场作图
(3)地磁场问题作图
2.依据右手定则,涉及螺线管的作图
(1)标出通电螺线管电流方向
(2)标出通电螺线管磁极
(3)画出通电螺线管中线圈绕法
(4)画出电源正负极
(四)磁学作图注意事项
1.涉及磁感线的作图要规范。
2.抓住"右手螺旋定则"三个要点:
①伸出右手;
②四指与电流方向一致;
③大拇指所指为N极方向。
一、光学类作图题
【例题1】如图所示,射向平面镜的一束光经镜面反射后沿水平为向射出,图中ON是∠AOB的角
平分线,请在图中画出平面镜放置的位置并标出入射角.
【答案】如图所示:
.
【解析】∠AOB的角平分线ON是平面镜的法线,法线与平面镜垂直,入射光线与法线的夹角为入射角.
过O点作ON的垂线,此位置即为平面镜的位置,入射光线与法线的夹角为入射角.
【例题2】如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射,请画出此过程的光路图。
【答案】如图所示:
【解析】(1)由图示可知,入射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过焦点;
(2)凸透镜右侧的焦点为入射点,过入射点画出法线,根据光的反射定律、折射规律画出反射光线、折射光线。
解:(1)由图示可知,入射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过焦点;
(2)过焦点(入射点)F画出法线,根据反射角等于入射角在法线右侧空气中画出反射光线;
在法线右侧的水中,根据折射角小于入射角画出折射光线。
【点评】本题考查了凸透镜的三条特殊光线、光的反射定律和折射规律的应用,注意:入射点为光线射到水面时的交点。
二、力学类作图题
【例题3】(2023湖北鄂州)如图所示,现将一袋大米无初速度地放在向右匀速运动的输送带上,米袋将随输送带先做加速运动,后随输送带一起匀速运动。画出米袋加速过程中受力的示意图(不计空气阻力)。
【答案】如图所示。
【解析】由图示知输送带向右转动,而米袋能随输送带一起向右加速运动,是因为受到输送带水平向右的摩擦力的作用;而在竖直方向上米袋静止,则米袋受到大小相等的竖直向下的重力及垂直于输送带向上的支持力。这三个力都作用在重心上,所以米袋加速过程中受力示意图如图。
【例题4】(2023江苏扬州) 如图,作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
【答案】如图所示。
【解析】漂浮在水面上的物体受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,方向相反:重力竖直向下,浮力竖直向上,且在同一条直线上。
【例题5】如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
【答案】如图所示。
【解析】向下拉绳将重物提升,从绳子自由端向上绕起,先绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,最后系在定滑轮下面的挂钩上。
三、电学类作图题
【例题6】如图,用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求:闭合开关后,通电螺线管的上端为N极,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,通电螺线管的磁性增强。
【答案】如图所示。
【解析】根据安培定则可知电流从通电螺线管的下端流入时,通电螺线管的上端为N极; 当滑动变阻器的滑片P向左移动时,通电螺线管的磁性增强,可知电路的电流变大,变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器应接左下接线柱。如图所示。
【例题7】请用笔画线表示导线,将图中的螺丝口电灯、开关和插座接入家庭电路中。
【答案】如图所示。
【解析】三孔插座和带开关的电灯并联在电路中,三孔插座的连线方式是:左零右火上地;带开关的电灯的连线是火线接开关,开关与电灯串联,零线连接电灯的螺纹套,如图所示。
四、磁学类作图题
【例题8】地球周围存在着磁场,如图所示,请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
【答案】如图所示。
【解析】地球是个大磁铁,地球的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近;由于地磁场的磁感线都是从地磁北极出发到地磁南极,而地磁场中的小磁针的N极和该点的磁场方向相同,所以小磁针N极指向地理北极,如图所示。
【例题9】在图相应的括号中,标出小磁针的N、S极和电源的“+”、“-”极。
【答案】如图所示
【解析】通电螺线管右端为N极,由安培定则,可知电源左端为“+”极,右端为“-”极;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知小磁针的左端为S及,右端为N及,如下所示。
一、光学类作图题
1.如图,PQ为一光屏,M、N是两个挡板,S是光源,试在PQ上确定光源S能照亮的范围。
【答案】如图所示
【解析】由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,故从S发出的光经过M的最下端和N的最上端,照在PQ上的范围就是光源S能照亮的范围。
2.如图所示,一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】如图所示:
【解析】要解决此题,需要掌握光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
要掌握入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
图中法线已经画出,根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,
入射光线与平面镜的夹角为30°,所以入射角为90°﹣30°=60°,故反射角也为60°。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的应用,首先要熟记光的反射定律的内容,并要注意入射角与反射角的概念。
3.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
【答案】如图所示:
【解析】过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线。
4. 如图所示,请完成光线通过透镜后的光路。
【答案】如图所示。
【解析】过凹透镜光心的光线传播方向不改变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示。
5.如图所示,请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线,完成光路图。
【答案】如图所示.
【解析】经过入射点作出法线,因为反射光线与镜面的夹角是45°,所以反射角为90°﹣45°=45°.根据反射角与入射角相等作出入射光线;
反射光线平行于凸透镜的主光轴,经过凸透镜后折射光线过焦点.
6. 如图,作出物体在平面镜中所成的像。
【答案】如图所示。
【解析】平面镜所成的像和物关于平面镜对称,所成的像是虚像。从点A向平面镜作垂线并延长至Aˊ,使Aˊ到平面镜的距离等于A到平面镜的距离,则Aˊ就是点A的像;用同样的方法作出点B的像Bˊ,然后用虚线连接AˊBˊ,标出箭头,则AˊBˊ就是物体在平面镜中所成的像。
二、力学类作图题
1. 如图,为某同学在进行立定跳远测试过程中的某一瞬间(不计空气阻力), O点为重心,请画出该同学的受力示意图。
【答案】如图所示。
【解析】由于不计空气阻力,故某同学在进行立定跳远测试过程中的某一瞬间只受到竖直向下的重力,如图所示。
2. 图中的铁锤正在敲打钉子,请画出铁锤对钉子作用力F的示意图。
【答案】如图所示。
【解析】钉子受到铁锤对它的作用力方向向左,作用点在钉子上, 如图所示。
3. 将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被弹开的现象,如图所示,请画出此时小球的受力示意图。
【答案】如图所示。
【解析】泡沫塑料小球靠近正在发声的音叉,音叉振动而发声,振动的音叉将小球弹开,此时小球只受竖直向下的重力和沿着悬挂绳向上的拉力,如图所示。
4. 如图,用细线把一个小球悬桂起来,将小球拉到位置A,松开手后小球在A、B、C点之间来回摆动。画出小理在位置A时的受力示意图。
【答案】如图所示.
【解析】小球在A位置时,受到竖直向下重力和细线对小球的拉力,如图所示.
5. 如图所示,一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出小球的受力示意图和烧杯对斜面压力的示意图(小球的重心已标出)。
【答案】如图所示.
【解析】小球静止在水面上,受到的重力和浮力是一对平衡力,平衡力大小相等、方向相反,因为重力方向竖直向下,所以浮力的方向竖直向上,小球受到的浮力方向竖直向上,作用点在小球重心上;烧杯对斜面的压力,在物体和斜面的接触面上找中点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为F压,如图所示.
6. 如图所示,一枚鸡蛋漂浮在盛有盐水的容器中。请画出该鸡蛋的受力示意图。
【答案】如图所示。
【解析】鸡蛋漂浮在水面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,两力作用点均在鸡蛋的重心上,大小相等,如图所示。
7. 质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,压缩弹簧减速下降,请作出此时小球所受重力G和弹力F的示意图。
【答案】如图所示:
【解析】小球从弹簧正上方竖直下落压缩弹簧减速下降时,小球受重力G和弹力F两个力的作用,过小球重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画出一条有向线段,用F和G表示,且G8.按要求作图:图中,箱子静止在水平桌面上,画出箱子受力示意图;
【答案】
【解析】箱子静止在水平桌面上,则箱子受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
9. 如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
【答案】如图所示.
【解析】根据杠杆的平衡条件可知,力F1的力臂最大时,力F1最小,先确定该力的作用点在杠杆上离支点最远的B点,连接OB,以这条线段为该力的力臂时,力臂最长,此时力最小,所以过B点作OB的垂线即该力的作用线,要使杠杆保持平衡,则力F1应沿力的作用线向上,如图所示。
10. 如图所示,画出图中力F的力臂并用字母L表示.
【答案】
【解析】由图知道O为杠杆的支点,所以过O作F作用线的垂线段,即是力臂L,如图。
点睛:本题考查的是力臂的作法,关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段,难度不大.
11. 小丽学习了滑轮的知识后,想利用滑轮组设计一个升降装置,自己把物体吊上楼来,请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。
【答案】如图所示。
【解析】要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以绳子要系在动滑轮上面的挂钩上,依次向外绕线;过物体的重心,作竖直向下的重力G。如图所示。
12. 如图所示,请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。
【答案】如图所示。
【解析】根据题滑轮组的工作特点可知,使用滑轮组提升重物时,不计绳重和摩擦,绳端拉力F大小与绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n的关系为
因此绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n越大,滑轮组越省力,由图示可知,题中绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数最大为n=3,故最省力的滑轮组绳子的绕法如图所示。
13. 如图所示,工人站在地面上用滑轮组将重物提升到高处,画出滑轮组的绕绳方式。
【答案】如图所示。
【解析】工人站在地面上用滑轮组将重物提起,拉力方向向下,是由两根绳子承担物重的,绳子固定在定滑轮上。如图所示。
14.(2023甘肃威武) 如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力滑轮组。
【答案】
【解析】要使滑轮组最省力,则动滑轮上缠绕的绳子数应最多,由图中可知,滑轮组中有一个动滑轮,则动滑轮上最多可缠绕三股绳子,如图所示。
15. 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图中以O为作用点,画出该货物的受力示意图。
【答案】
【解析】货物随车一起水平向右做匀速直线运动,货物与车间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货物不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,其受力示意图如图所示。
三、电学类作图题
1.用笔画代替导线完成图中电路的实物连接.要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量通过L1、L2的总电流,导线不能交叉.
【答案】如图所示。
【解析】从电源负极的导线引出连载等做一个接线柱上,先让两灯并列连接上。引出导线连接电流表、电健。回到电源一端。这样电流表测量的是干路电流。
2.请根据如图所示的实物图,画出对应的电路图。
【答案】如图所示。
【解析】由实物图可知,两灯泡并联,开关S控制整个电路,电流表A2测干路上的电流,A1测L2支路电流,根据实物图完成电路图即可。
电流从正极出发,通过开关S和电流表A2后开始分支,一支经灯泡L1,另一支经灯泡L2、电流表A1,然后两支汇合回到电源负极。如图所示:
【点评】本题考查根据实物图画电路图,关键是知道电路中各个用电器的连接情况,画电路图是初中物理的重点也是难点。
3.某船上装有平衡警示电路,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动。当船水平时,M在a、b中间;当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响;当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【答案】电路图如图所示:
。
【解析】当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响,开关接a,绿灯与电铃串联接入电路;
当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响,开关接b,红灯与电铃串联接入电路;
由题意可知,红灯与绿灯互不影响,能独立工作,它们是并联的,
不论开关接a还是接b,电铃都接入电路,电铃串联在干路中,电路图如图所示.
4. “创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【答案】如图所示.
【解析】从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极,然后将AB并联在电铃两端,如图所示.
5. 如图所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉。
【答案】如图所示。
【解析】由题可知,两灯并联,则电流的路径有两条;开关控制干路,则开关接在干路上;电流表测量干路电流,则电流表串联在干路上,实物连接如图所示。
6.请按图所示的电路图,把图中的电路元件连成实物图。
【答案】如图所示.
【解析】由电路图可知,该电路为并联电路,开关S在干路中控制整个电路;开关S1在支路中控制电铃;电流从电源正极出发,依次串联开关S、开关S1、电铃回到电源的负极,再将灯泡L并联到开关S1、电铃的两端,实物图如图所示。
7.按图甲中的电路图,将图乙中的实物连成电路(电流表选用0——3A量程)。
【答案】如图所示.
【解析】由电路图可知,两灯泡并联后再与电流表、开关、电源串联组成电路,从电源的正极出发,依次串联开关、电流表、灯泡L1回到电源的负极,然后把灯泡L2并联在灯泡L1两端,要注意电流表选用0~3A量程,如图所示。
8.请根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整。
【答案】如图所示。
【解析】根据甲图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量通过灯泡L2的电流;根据电路图连接实物图所示。
9.请根据实物图,在框中用笔画出电路图。
【答案】如图所示。
【解析】由实物图可知,电流从正极出发,经滑动变阻器、定值电阻、电流表、开关回到负极,电压表并联在滑动变阻器两端,如图所示。
10.请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】如图所示。
【解析】由实物图知,两灯并联,开关S1和电流表在干路上,开关S2在L2支路上,电压表并联在L1两端,电路图如图所示。
11.如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:
(1)两灯泡并联;
(2)电流表测灯L1的电流;
(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗;
(4)在下方方框内画出对应的电路图。
【答案】如图所示。
【解析】由题意知,滑片向A端移动,两灯都变暗,所以变阻器同时控制两灯,那么两灯并联后,再与变阻器串联,此过程,两灯的电流都变小,据并联电路的电流特点知,电路的总电流变小,那么电路中的总电阻变大,变阻器接入电路的阻值变大,其右下端接入线柱接入电路中。电流表测灯L1支路的电流,则电流表与L1串联连接。电源为两干电池,小灯泡的电阻一般为10Ω,当变阻器接入电路的阻值为0时,则通过L1的最大电流约为
所以电流表选用小量程。实物图连接如下:
由实物图知,电流从电源正极出来,经开关S、变阻器后,分为两个支路,一支路经灯L2回到负极,另一支路经灯L1、电流表,回到负极。且滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值变大,画出电路图如下:
12. 如图所示的电路,请在虚线框里填上电表符号(选填“A”或“V”),使开关S闭合后,电阻R1、R2都可正常工作。
【答案】如图所示.
【解析】电压表电阻较大,在电路中一般视为开路;电流表电阻很小,在电路中视为导线。由图可知,电流从电源正极流出,必须经过上方的虚线框内的电表,所以该电表是电流表;开关S闭合后,电阻R1、R2都可正常工作,电流必须流经R1、R2所在的电路,下方虚线框内的电表与R1、R2并联,如果是电流表,会造成R1、R2短路,所以下方虚线框内是电压表,如图所示.
13. 请用笔画线表示接线,连接图的电路,使滑动变阻器能够控制灯泡的亮度。在你连的电路中,要使灯泡越来越亮,变阻器的滑片应该向哪个方向移动?
【答案】如图所示。要使灯泡越来越亮,应将滑片向左移动。
【解析】使滑动变阻器能够控制灯泡的亮度,应让滑动变阻器和灯泡串联起来,通过开关接入电源两极。要使灯泡越来越亮,电路电流就越来越大,也就是滑动变阻器接入电路电阻变小,这样应将滑片向左移动。
14. 如图是测量小灯泡电阻阻值的实物电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。
【答案】如图所示
【解析】测量小灯泡电阻阻值的实验中,除电压表外其余电路元件串联,电压表并在小灯泡两端。滑动变阻器一上一下接入电路,由图可知,电压表测的是电源电压,所以需要将滑动变阻器D接线柱与电压表正接线柱相连的导线画“×”,从滑动变阻器B(或小灯泡右端)接线柱引线到电压表正接线柱即可,作图如。
15. 有一种自动控制的楼道灯,只有光线暗且有声音时,电路接通,灯亮;光线亮时,不论发出多大声音,灯也不亮;楼道中还有一个三孔插座,且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
【答案】如图所示。
【解析】由题意可知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,说明灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套。三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则,如图所示。
16. 如图所示,只闭合开关S1,风扇M和灯泡都不工作;只闭合开关S2,灯泡工作;同时闭合开关S1、S2,灯泡和风扇M都工作,请按要求把电路连接完整。
【答案】如图所示。
【解析】根据题意知道,只闭合开关S1,风扇M和灯泡都不工作;只闭合开关S2,灯泡工作;同时闭合开关S1、S2,灯泡和风扇M都工作,这说明该电路为并联电路,开关S1在支路中控制风扇,开关S2在干路中。
17. 如图所示,请用笔画线代替导线,将三孔插座正确接入家庭电路中。
【答案】如图所示。
【解析】安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示。
18. 图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,请在图乙中将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
【答案】
【解析】三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,为了用电的安全,开关接在右孔与火线之间,如图所示。
四、磁学作图题专题
1. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
【答案】如图所示。
【解析】根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针左侧磁体为N极,右侧磁体为S极,磁感线从N极指向S极,如图所示。
2.如图所示,小磁针左侧为通电螺线管,右侧为条形磁体,请根据小磁针的N极指向,标出条形磁体的磁极,并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
【答案】如图所示。
【解析】由同名磁极相排斥,异名磁极相吸引得,条形磁体的左端为N极;螺线管的右端为S极,左端为N极;磁感线方向从N极指向S极;由右手螺旋定则得,螺线管的电流中右端进入,左端流出,如图所示。
3. 如图所示,请根据电流方向判断螺线管的磁极,标出螺线管的右端的极性(选填“N”或“S”)。
【答案】N
【解析】根据右手螺旋定则,伸出右手,大拇指撑开,其余四根手指并拢,并顺着电流的方向握住通电螺线管,大拇指指向的方向就是N极。如图所示,电源的左边是正极,故电流的方向是从左边流进的,右手的四个手指是从下往上自然弯曲的,大拇指指向右边,所以可以判定通电螺线管右边是N极。
4. 如图所示,请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。(磁极均用“N”或“S”表示)
【答案】如图所示.
【解析】如图,电源的右端是正极,说明电流从螺线管的右端进入、从左端流出,所以A点的电流是从上往下;根据安培定则知,螺线管的右端是N极,左端是S极;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的右端是S极,左端是N极。如图所示.
5. 如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
【答案】如图所示.
【解析】小磁针静止时,N极向左,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,由此可知,螺线管左侧为S极,右侧为N极,根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向,则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入,即虚线框内电流方向应向下,如图所示.
6. 根据图丙中小磁针静止时的指向,标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性(“+”或“-”)。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知,小磁针左侧为S极,右侧为N极,由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左侧为S极,右侧为N极,磁体外部的磁感线由N极指向S极,根据安培定则,伸出右手握住通电螺线管,大拇指指向通电螺线管的N极,四根手指所指方向为电流方向,由此可知,电源左侧为正极,如图所示。
7. 如图所示,一个通电螺线管,绕线未画出,电源“+、-”极未标出,为了防止短路,绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图,图中的“N”是小磁针的极性。要求:
(1)画出绕线(三匝即可),使它和电源形成闭合回路;
(2)标出电源“+、-”极。若有多种情况满足“(1)、(2)”的要求,考生只画一种情况;
(3)画一条螺线管周围的磁感线。
【答案】如图所示。
或者
【解析】小磁针静止时,上端为N极,下端为S极,根据磁极间的相互作用,同名磁极互相排斥;异名磁极互相吸引,可得通电螺线管上端为N极,下端为S极。根据右手定则,伸出右手,使右手大拇指指向通电螺线管的N极(左端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向。如下图所示。
8. 如图,根据小磁针静止时的N极方向,用箭头在图中A点标出磁感线的方向和导线中B点的电流方向。
【答案】如图所示.
【解析】根据小磁针静止时N极的方向可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,磁感线总是从N极出发回到S极,故A点的磁感线方向向右,由右手螺旋定则可知,螺线管中的电流从右端流入,左端流出,故B点的电流方向向上。如图所示.
9. 如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称(要求闭合开关,移动滑片P能改变螺线管磁性强弱)。
【答案】如图所示.
【解析】因为要求闭合开关,移动滑片P能改变螺线管磁性强弱,所以滑动变阻器接入电路采用一上一下接法,图中上接线柱已有,故只要接一个下接线柱;电路从左侧往上流入螺线管,根据安培定则,螺线管右侧为N极,左侧为S极,所以小磁针右边为N极。如图所示.
10. 某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极,在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性(用“+”或“-”表示), 并在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
【答案】如图所示。
【解析】电磁铁上端为N极,由安培定则可知电流从下端流入,电源的右端是负极,左端是正极,当温度低于设定温度时,水银与金属丝断开,电磁铁断电没有磁性,安全指示灯所在电路接通,指示灯亮,上面虚线框是指示灯,当温度达到设定温度时,水银和金属丝连接,电磁铁通电有磁性,把衔铁吸引下来,电铃所在电路接通,电铃发出报警信号,下面虚线框是电铃,如图所示。
专题考情
方法策略
典例讲析
专题精炼
L1
L2
-
+
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HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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备战2024中考二轮物理《高频及难度考点冲刺》(全国通用)
专题02 光力电磁学作图必考问题
作图题是物理中考试卷重要题型,全国大部分省市都出现作图题,分值在4分——7分左右。难度属于中等程度,主要考查学生基本作图技能和运用物理规律的能力。有的省市重点考查光学、力学作图;有的考查电学、光学作图;有的考查力学、磁学作图;有的省市考查光、力、电作图。总之作图题是属于年年考的一种题型,希望考生通过认真练习,顺利解决物理作图问题。
一、利用光学知识作图问题
光学作图主要涉及利用光的直线传播规律、光的反射定律、平面镜成像特点、光的折射规律、透镜对光线的作用作图。在光的反射和折射过程中,光路都具有可逆性,有时应用光路的可逆性作图。其中光的反射作图、平面镜成像作图和透镜对光线的作用作图是重点。作图时,根据规律和特点,结合两点决定一条直线的公理,画出符合题意的光线。
(一)作图方法技巧说明
1.根据光的直线传播规律、光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射规律、透镜的三条特殊光线、凸透镜的成像规律作图;
2.根据两点决定一条直线等几何定理作图;
3.把实际问题通过模型建构转化为光学问题,根据光学原理作图,利用光路图分析问题.
4.画光路图时注意光的传播方向用“箭头”表示,光线与光线之间要连接好,不要断开.实际光线、实像画实线;虚像、法线、实际光线的反向延长线、辅助线(如物到平面镜的距离)要画虚线;
5.画角要准确.反射角和入射角的大小要相等.在光的折射光路中,可以借助于入射光线的延长线来对比折射角和入射角大大小.
(二)作图的基本要求
1.作图时一定要规范,为防止因改动,影响卷面的整洁,要用铅笔作图。画光线时要利用直尺,画的线条要工整、清楚,不要随意画图。
2.符号要规范。画图题中要注明各物理量的符号(有时还标单位符号)。如光源、物点、像点有对应符号字母的要标上,法线与界面垂直,像、物连线与平面镜垂直,应标注垂直符号。画平面镜时,一定要用斜线标注出背面涂层;主光轴上的光心用符号“O”标明、焦点要用黑点“·”和字母“F”标明.
(三)作图的基本类型与理论依据
1.光的直线传播规律作图的理论依据
(1)理论依据
①根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点;
②利用两点决定一条直线的公理。
(2)基本类型
①人眼所能看到的的范围视野.
②物体经过小孔所成的像。
2.光的反射定律作图的理论依据及其类型
(1)理论依据
①根据光的反射定律;
②利用光的反射的可逆性。
(2)基本类型
①已知入(反)射光线,根据光的反射定律,画出反(入)射光线。
②根据入射光线及反射光线确定平面镜
③两平面镜成特殊角度的光路图
3.平面镜成像的特点作图的理论依据与类型
(1)理论依据
①根据平面镜成像的原理:光的反射定律;
②利用平面镜成像的特点:物、像关于镜面对称。
(2)基本类型
①已知物和镜画像;
②已知像和镜画物;
③已知物和像画镜。
(3)主要作图方法
具体作法:
①根据反射定律作图:从物点任意画两条光线射向平面镜,根据反射定律作其反射光线,两条反射光线的反向延长线的焦点,即为虚像点。
②根据平面镜成像特点作图(对称性)
这里重点介绍利用对称法作光路图,就是根据平面镜成像的对称性完成光路。平面镜成像的特点是物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像。利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题:a.确定虚像的位置;b.确定观察范围或光照范围;c.确定光路;d.确定发光点的位置。在作图过程中,我们可以发现,对称法的核心是平面镜的成像规律,从根本上讲是光的反射定律的应用。
4.光的折射规律作图的理论依据和类型
(1)理论依据
①根据光的折射规律;
②利用光的折射的可逆性。
(2)基本类型
①已知入射光线,根据光的折射规律,画出折射射光线(体现入射角和折射角大小关系)。
②已知折射光线,根据光的折射规律,画出入射光线(体现入射角和折射角大小关系)。
③已知入射光线和折射光线,画出法线(体现入射角和折射角大小关系)。
5.透镜的三条特殊光线和凸透镜成像规律作图
(1)理论依据
①根据透镜的三条特殊光线;
②利用凸透镜成像的特点;
③光线经透镜后画图时,一般从透镜正中间开始画折射线,也可以在入射点处开始画。
(2)基本类型
①已知入射光线,根据透镜的三条特殊光线特点,画出折射光线。
②已知折射光线,根据透镜的三条特殊光线特点,画出入射光线。
③已知入射光线,折射光线,根据透镜的三条特殊光线特点,画出透镜。
(3)三条特殊光线:(如图所示,比较两透镜的异同)
①凸透镜
A.平行主光轴的光线----通过焦点;
B.通过焦点的光线----平行于主光轴;
C.通过光心的光线----传播方向不改变。
②凹透镜
A.平行主光轴的光线----反向延长线通过同侧虚焦点;
B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线----平行于主光轴;
C.通过光心的光线----传播方向不改变。
(四)光学作图注意事项
(1)要借助工具作图;
(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;
(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(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;
(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;
(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上;
(7)平面镜成像时,反射光线的反向延长线一定经过镜后的像;
(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
二、利用力学知识作图问题
力学作图包括画各种力的示意图,画平衡力的示意图,涉及杠杆的力与力臂作图,涉及滑轮组问题作图。
力的示意图、杠杠的示意图、滑轮组的结构示意图都是直观、简单表示物理概念、物理规律的方法。理解了力的三要素、杠杆的平衡原理、滑轮组的省力等,能帮助更好的画图。反之,理解了这些图的意义也能加深对概念和规律的理解。掌握这些图更大的意义在于准确的分析物体受力,画出物体的受力示意图是分析、解决力学问题的基本技能;准确的画好杠杆的示意图也是分析杠杆特点的前提;只有很好的理解滑轮组的结构示意图,才能顺利的分析和计算滑轮组的有关物理量。画图时,一定要借助于直尺等工具,严格、规范、准确。
(一)作图方法技巧说明
1.力的示意图:是表示力的三要素的方法.还有另一种表示力的三要素的方法,即力的图示法。二者的区别在于表示力的大小上:力的图示法严格表示力的大小,规定力的标度,线段的长度和力的标度成正比;力的示意图不严格追究力的大小,但一个题目中有两个以上的、大小不等的力,要用线段的长短区分力的大小。画力的示意图时,作用点要画在受力物体上,要准确判断力的方向,并用箭头表示力的方向。
作力的示意图时,先分析受力:
①先重力(不特别指明,物体都受重力);
②后弹力,看研究对象是否与其他物体接触且是否有挤压,弹力可以有多个,根据接触点逐个分析;
③最后分析摩擦力,只有在有弹力的情况下,才可能有摩擦力,在确定弹力的接触点后,再看接触面是否粗糙,是否有相对运动或相对运动趋势。
2.杠杆的示意图:按照“一点二线三距离四标号”的步骤作图。
①一找点:动力和阻力的受力物体都是杠杆,作用点一定画在杠杆上;根据题意,画出支点;
②二画线(确定力的作用线)画力臂时,明确动力、阻力的方向,两个力使杠杆绕支点的转动方向相反,用虚线正确的画出力的作用线;
③力臂是支点到力的作用线的距离,所以是垂直的;
④标出力或力臂。
3.画滑轮组的绕线:
①绳子的段数:滑轮组的组装要先确定承担动滑轮和重物的绳子的段数;
②绳子起点:再根据“奇动偶定”原则判定绳子的起点,如果是奇数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在动滑轮上;如果是偶数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在定滑轮上;
③绳子自由端方向:由内至外画出滑轮组绳子的绕法。
注意:1.先找到绳子的固定点,如果动滑轮和定滑轮的个数相同,最省力就固定在动滑轮上,要改变力的方向就固在定滑轮上;如果个数不相同,就固定在个数少的滑轮上;
2.交替绕线,一上一下(或一下一上),由内到外,不能重复或漏绕;
3.要尺规作图,在绳子自由端画上箭头和符号。
(二)作图的基本要求
1. 力的示意图:①究竟画哪个物体所受的力;②画物体哪个(些)力;③抓住“力的三要素”,规范作图.从力的作用点起,沿力的方向画一条线段,一定注意要在线段的末端标出箭头和表示力的字母、大小和单位.一般力的作用点画在物体上;如果两个力大小不等,则线段的长短不同;如果力是平衡力,则线段长度一定要相等。
2.作杠杆的五要素:①画力臂时,注意力臂是支点到力的作用线的垂直距离,标出垂直符号,用虚线加大括号表示,并注明字母. ②画力的作用线的延长线时,要用虚线;③力臂要标注字母及下脚标。
3.画出滑轮组的绕线:①绳子一定要画直(绳子不能与滑轮分离),不能交叉。线条与滑轮的衔接要圆滑, ②绳子的末端要标出箭头表示力的方向,并注明字母. ③一个滑轮只能绕一圈绳子。
(三)作图的基本类型与理论依据
类型1:画重力、弹力(拉力、压力)摩擦力和浮力的示意图
1.重力G:重力的方向竖直向下.重力的作用点在重心处;
2.弹力(主要是压力、支持力、拉力):
(1)压力N:垂直于受力面,指向被压物体;
(2)支持力Q:因为压力和支持力是一对相互作用力,所以支持力也与受力面垂直;
(3)拉力F:对于用绳子拉物体,拉力的方向沿绳子恢复形变的方向.
弹力的作用点在受力物体的接触面上。
3.摩擦力f:摩擦力的方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反.作用点在物体的接触面上。
4.浮力F:浮力的方向总是竖直向上.浮力的作用点一般画在重心上。
类型2:杠杆的示意图
1.画力或力臂
2.画作用力最小时的力臂或最小作用力:画最小动力时,先确定支点到动力作用点之间的连线为最长的动力臂。
①已知动力作用点:当力臂等于支点和力的作用点连接线段长度时,力臂最大,对应的作用力最小.
②若动力作用点未知:当杠杆上哪一点与支点的连线最长时,力臂最大,对应的作用力最小.
类型3:画滑轮组的绕线
1.先找到绳子的固定点,如果动滑轮和定滑轮的个数相同,最省力就固定在动滑轮上,要改变力的方向就固在定滑轮上;如果个数不相同,就固定在个数少的滑轮上;
2.交替绕线,一上一下(或一下一上),由内到外,不能重复或漏绕;
3.要尺规作图,在绳子自由端画上箭头和符号.
(四)力学作图注意事项
1. 力的图示注意点:①究竟画哪个物体所受力;②画物体哪个(些)力;③抓住“力的三要素”,会规范的作图;
2. 杠杆相关要注意:①找出支点;②用虚线画力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线;
3. 滑轮组相关要关注:①动滑轮承担的重物的绳子股数;②绳子起点;③绳子自由端方向。
注意1:画重力示意图
1.力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
2.重力示意图画法:先找到物体的重心。后过重心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头。
3. 画重力示意图的要求:
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:重力的作用点在其重心上。
(3)用箭头标出力的方向:重力的方向竖直向下。
(4)用英文字母标出力的符号:重力用G。
注意2:画弹力示意图
1.弹力F包括:压力、支持力、拉力。
(1)压力F压:垂直于受力面,指向被压物体;
(2)支持力F支:因为压力和支持力是一对相互作用力,所以支持力也与受力面垂直;
(3)拉力F拉:对于用绳子拉物体,拉力的方向沿绳子恢复形变的方向.
2.弹力的作用点:在受力物体的接触面上。
3.弹力的示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
4.弹力的示意图要求:
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:压力、支持力、拉力的作用点在其接触面上,一般情况下力的作用点画在物体的重心上。
(3)用箭头标出力的方向:压力的方向垂直于接触面指向被压物体;支持力的方向垂直接触面指向被支持物体;拉力的方向根据具体情况确定。
(4)用英文字母标出力的符号:如压力N、支持力用F支持、拉力用F等。
注意3:画摩擦力示意图
1.摩擦力f示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
注意:摩擦力的方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反.作用点在物体的接触面上。
2.做摩擦力f示意图要求:
(1)要做到“三定二标”。定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点。摩擦力的作用点在物体的接触面上。
(3)用箭头标出力的方向。摩擦力方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反。
(4)用英文字母标出力的符号。如摩擦力用f表示。
注意4:画浮力有关示意图
1.浮力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
注意:浮力的方向总是竖直向上.浮力的作用点一般画在重心上。
2.浮力示意图要求
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:浮力的作用点一般画在重心上。
(3)用箭头标出力的方向:浮力的方向竖直向上。
(4)用英文字母标出力的符号:如浮力用符号F浮表示。
注意5:画体现平衡力特点的示意图
1.平衡状态:物体受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止或者匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态。
2.平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)。
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在一条直线上,这两个力就彼此平衡。
4.平衡力示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的每一个力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
5.平衡力示意图要求
(1)要做到“三定二标”:定每一个力的作用点、方向、长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:每一个力作用点在一个点上,也就是在物体重心上。
(3)用箭头标出每一个力的方向:作用在同一物体上的两个力,大小相等(线段长度一定相等),方向相反,并且作用在一条直线上。
(4)用英文字母标出每个力的符号:如重力和支持力是一对平衡力时,重力用G、支持力用F等。
注意:画杠杆有关的示意图
1.明确与杠杆有关的几个概念
杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
(1)支点:杠杆绕着转动的点;
(2)动力:使杠杆转动的力;阻力:阻碍杠杆转动的力;
(3)动力臂:从支点到动力作用线的距离;
(4)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
2.画出杠杆的力与力臂必备的知识
学习杠杆的关键点是知道杠杆的五要素。五要素包括支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。组成杠杆的示意图如下。
(1)支点用字母O 表示,是杠杆绕着转动的点,同一根杠杆使用方法不同,支点的位置可能不同,要能根据具体情况区分支点。
(2)画动力(用字母 F1 表示)或阻力(用字母 F2 表示)时应注意力的作用点和方向。动力和阻力都是杠杆受到的力,其作用点都在杠杆上。有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同,有同学认为一定不同,这都是错误的。正确的认识是:动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使杠杆向顺时针方向转动,则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。
(3)动力臂用字母l1表示,阻力臂用字母l2表示。力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语,力臂不是点到点的距离,而是点到直线的距离。
(4)画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签.即找支点O;画力的作用线(虚
线);画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);标力臂(大括号)。
3.杠杆的示意图画法:按照“一点二线三距离四标号”的步骤作图。
(1)一找点:动力和阻力的受力物体都是杠杆,作用点一定画在杠杆上;根据题意,画出支点;
(2)二画线(确定力的作用线)画力臂时,明确动力、阻力的方向,两个力使杠杆绕支点的转动方向相反,用虚线正确的画出力的作用线;
(3)力臂是支点到力的作用线的距离,所以是垂直的;
(4)标出力或力臂。
注意:画滑轮及其滑轮组有关的作图
1.滑轮组相关知识
(1)定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的叫滑轮组。
(2)特点:既能省力又能改变力的方向,但是要费距离。
(3)省力特点:使用滑轮组时,有几段(股)绳子吊着物体,提起重物所用的力就是物重的几分之一,即F=G,其中F为提起重物所用的力,G为物重,n为承受物重的绳子段(股)数,即绕在动滑轮上的绳子段(股)数。
2.滑轮组作图需要注意
(1)动滑轮承担的重物的绳子股数;
(2)绳子起点;
(3)绳子自由端方向。
3.画滑轮组的绕线:
(1)绳子的段数:滑轮组的组装要先确定承担动滑轮和重物的绳子的段数;
(2)绳子起点:再根据“奇动偶定”原则判定绳子的起点,如果是奇数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在动滑轮上;如果是偶数段绳子吊着动滑轮,则绳子的起点在定滑轮上;
(3)绳子自由端方向:由内至外画出滑轮组绳子的绕法。
注意:1.先找到绳子的固定点,如果动滑轮和定滑轮的个数相同,最省力就固定在动滑轮上,要改变力的方向就固在定滑轮上;如果个数不相同,就固定在个数少的滑轮上;
2.交替绕线,一上一下(或一下一上),由内到外,不能重复或漏绕;
3.要尺规作图,在绳子自由端画上箭头和符号。
三、利用电学知识作图问题
本部分作图包括基本电路作图、家庭电路的连接。电部分的作图内容多而且复杂,既可以直观的表现问题,还是分析解决问题的一种方法。
1. 基本电路作图
根据电路图连接实物图,是做实验的一项基本技能,还能练习电表等仪器的连接使用;(2)根据实物图画出电路图,可以掌握电路连接、是分析解决电路的一种基本能力;
(3)根据要求设计电路,是利用电路图解决问题的一种能力。
2. 家庭电路的连接:可以帮助分析、解决生活中的一些家庭电路问题。
(一)作图方法技巧说明
A.基本电路作图
1.根据电路图连接实物图:
(1)先判断各元件的连接方式以及每个开关的控制作用。
(2)注意电流表和电压表的接线柱接法和量程的选择,滑动变阻器的接线柱。
(3)根据各元件的位置,从电源正极开始,按电流通过的路径逐个连接电路元件,直到电源负极为止,选择最简单、直接的连线路径.(连接实物图要避免导线交叉)
2. 根据实物图画电路图:
(1)分析电路,明确是串联还是并联.
(2)电路图中各元件的顺序与实物图中的位置要一一对应.
(3) 电路图中各元件位置应布置适当, 保持横平竖直,电路图匀称、美观、整齐、规范、元件不能画在拐角上.
3. 根据要求设计电路:
(1)根据设计的要求,确定用电器、开关和电源的连接方式.(2)画出草图后再根据设计要求进行验证.(3)符合题目要求后,画出设计合理、规范的电路图.
B.家庭电路的连接
除去按照一般电路图的要求外,还要遵守:保险丝和开关都要接火线;开关和电灯串联;电灯的螺旋套接零线;插座和灯泡等用电器之间是并联;三孔插座“左零右火中接地”;用电器的金属外壳接地线.
(二)作图的基本要求
1.连接实物图时,电流流经电路元件的顺序和电路图保持一致,导线不允许交叉,导线必须画到接线柱上.
2.在画电路图时,电源正负极、电路元件的位置及开关的状态与实物图要一一对应;电路图要画成“横平竖直”的长方形,元件不能画在转角处,导线相连处要用实点表示。
3.连接家庭电路时,要符合安全用电的要求和原则。开关与灯串联,且开关必须接在火线和电灯之间。
(三)作图的基本类型与理论依据
1.根据电学实物图结合要求画出对应电路图
2. 根据电路图结合要求连接实物图
3. 根据生活生产实际的需要设计实用的电路图
4. 家庭简单电路作图
(四)电学作图注意事项
1. 串联简单,并联抓住 “分支点”;
2. 注意“分支点”、“+、-”接线柱、量程以及滑动变阻器的连线(“一上一下”和“阻值变化”);
3. 首先判断用电器串并联,在根据要求把开关装到合适位置;
4. 注意"三眼插座及保险丝"和"螺口灯泡及控制开关"与火线,零线和地线的连接.
四、利用磁学知识作图问题
借助磁感线,可以直观形象的表示抽象的磁场,了解通电螺线管和电磁铁的特点。重点掌握右手安培定则的灵活应用。
(一)作图方法技巧说明
1. 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
2.磁感线的方向从N极到S极.
3.小磁针N极的指向与该点磁感线的方向一致.
4.安培定则,四指指向为电流方向,大拇指指向为N极方向.
(二)作图的基本要求
1. 磁感线是带箭头的曲线,
2. 通电螺线管外部和内部磁场的方向相反。
3. 通电螺线管外部磁场的磁感线两端要与磁极接触。
(三)作图的基本类型与理论依据
1.简单的磁现象问题作图
(1)磁感线方向作图
(2)通电直导线周围磁场作图
(3)地磁场问题作图
2.依据右手定则,涉及螺线管的作图
(1)标出通电螺线管电流方向
(2)标出通电螺线管磁极
(3)画出通电螺线管中线圈绕法
(4)画出电源正负极
(四)磁学作图注意事项
1.涉及磁感线的作图要规范。
2.抓住"右手螺旋定则"三个要点:
①伸出右手;
②四指与电流方向一致;
③大拇指所指为N极方向。
一、光学类作图题
【例题1】如图所示,射向平面镜的一束光经镜面反射后沿水平为向射出,图中ON是∠AOB的角
平分线,请在图中画出平面镜放置的位置并标出入射角.
【例题2】如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射,请画出此过程的光路图。
二、力学类作图题
【例题3】(2023湖北鄂州)如图所示,现将一袋大米无初速度地放在向右匀速运动的输送带上,米袋将随输送带先做加速运动,后随输送带一起匀速运动。画出米袋加速过程中受力的示意图(不计空气阻力)。
【例题4】(2023江苏扬州) 如图,作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
【例题5】如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
三、电学类作图题
【例题6】如图,用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求:闭合开关后,通电螺线管的上端为N极,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,通电螺线管的磁性增强。
【例题7】请用笔画线表示导线,将图中的螺丝口电灯、开关和插座接入家庭电路中。
四、磁学类作图题
【例题8】地球周围存在着磁场,如图所示,请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
【例题9】在图相应的括号中,标出小磁针的N、S极和电源的“+”、“-”极。
一、光学类作图题
1.如图,PQ为一光屏,M、N是两个挡板,S是光源,试在PQ上确定光源S能照亮的范围。
2.如图所示,一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。
3.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
4. 如图所示,请完成光线通过透镜后的光路。
5.如图所示,请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线,完成光路图。
6. 如图,作出物体在平面镜中所成的像。
二、力学类作图题
1. 如图,为某同学在进行立定跳远测试过程中的某一瞬间(不计空气阻力), O点为重心,请画出该同学的受力示意图。
2. 图中的铁锤正在敲打钉子,请画出铁锤对钉子作用力F的示意图。
3. 将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被弹开的现象,如图所示,请画出此时小球的受力示意图。
4. 如图,用细线把一个小球悬桂起来,将小球拉到位置A,松开手后小球在A、B、C点之间来回摆动。画出小理在位置A时的受力示意图。
5. 如图所示,一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出小球的受力示意图和烧杯对斜面压力的示意图(小球的重心已标出)。
6. 如图所示,一枚鸡蛋漂浮在盛有盐水的容器中。请画出该鸡蛋的受力示意图。
7. 质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,压缩弹簧减速下降,请作出此时小球所受重力G和弹力F的示意图。
8.按要求作图:图中,箱子静止在水平桌面上,画出箱子受力示意图;
9. 如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。
10. 如图所示,画出图中力F的力臂并用字母L表示.
11. 小丽学习了滑轮的知识后,想利用滑轮组设计一个升降装置,自己把物体吊上楼来,请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。
12. 如图所示,请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。
13. 如图所示,工人站在地面上用滑轮组将重物提升到高处,画出滑轮组的绕绳方式。
14.(2023甘肃威武) 如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力滑轮组。
15. 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图中以O为作用点,画出该货物的受力示意图。
三、电学类作图题
1.用笔画代替导线完成图中电路的实物连接.要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量通过L1、L2的总电流,导线不能交叉.
2.请根据如图所示的实物图,画出对应的电路图。
3.某船上装有平衡警示电路,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动。当船水平时,M在a、b中间;当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响;当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响。请完成电路图。
4. “创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
5. 如图所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉。
6.请按图所示的电路图,把图中的电路元件连成实物图。
7.按图甲中的电路图,将图乙中的实物连成电路(电流表选用0——3A量程)。
8.请根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整。
9.请根据实物图,在框中用笔画出电路图。
10.请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
11.如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:
(1)两灯泡并联;
(2)电流表测灯L1的电流;
(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗;
(4)在下方方框内画出对应的电路图。
12. 如图所示的电路,请在虚线框里填上电表符号(选填“A”或“V”),使开关S闭合后,电阻R1、R2都可正常工作。
13. 请用笔画线表示接线,连接图的电路,使滑动变阻器能够控制灯泡的亮度。在你连的电路中,要使灯泡越来越亮,变阻器的滑片应该向哪个方向移动?
14. 如图是测量小灯泡电阻阻值的实物电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。
15. 有一种自动控制的楼道灯,只有光线暗且有声音时,电路接通,灯亮;光线亮时,不论发出多大声音,灯也不亮;楼道中还有一个三孔插座,且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
16. 如图所示,只闭合开关S1,风扇M和灯泡都不工作;只闭合开关S2,灯泡工作;同时闭合开关S1、S2,灯泡和风扇M都工作,请按要求把电路连接完整。
17. 如图所示,请用笔画线代替导线,将三孔插座正确接入家庭电路中。
18. 图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,请在图乙中将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
四、磁学作图题专题
1. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
2.如图所示,小磁针左侧为通电螺线管,右侧为条形磁体,请根据小磁针的N极指向,标出条形磁体的磁极,并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
3. 如图所示,请根据电流方向判断螺线管的磁极,标出螺线管的右端的极性(选填“N”或“S”)。
4. 如图所示,请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。(磁极均用“N”或“S”表示)
5. 如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
6. 根据图丙中小磁针静止时的指向,标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性(“+”或“-”)。
7. 如图所示,一个通电螺线管,绕线未画出,电源“+、-”极未标出,为了防止短路,绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图,图中的“N”是小磁针的极性。要求:
(1)画出绕线(三匝即可),使它和电源形成闭合回路;
(2)标出电源“+、-”极。若有多种情况满足“(1)、(2)”的要求,考生只画一种情况;
(3)画一条螺线管周围的磁感线。
8. 如图,根据小磁针静止时的N极方向,用箭头在图中A点标出磁感线的方向和导线中B点的电流方向。
9. 如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称(要求闭合开关,移动滑片P能改变螺线管磁性强弱)。
10. 某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极,在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性(用“+”或“-”表示), 并在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
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