2020年春基于核心素养中考物理特色专题——作图类问题含解析

2020年春基于核心素养中考物理特色专题——作图类问题
一、常见作图题的考法
1.光学作图考法
(1)根据要求作出入射或反射光线；
(2)根据平面镜成像特点作出物体的像或画平面镜的位置；
(3)根据给定的入射光线和出射光线，在虚框内填适当光学元件。
2.力学作图的考法
(1)画重力、支持力、摩擦力、浮力或者二力平衡时物体受力的示意图；
(2)画力或者力臂；(3)组装滑轮组。
3.电学作图的考法
(1)根据电学实物图画出对应电路图；(2)根据电路图连接电学实物图；
(3)设计实用的电路图；(4)家庭简单电路安装图。
4.磁学作图的考法
(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．
二、常见作图题的解法注意事项
1.光学作图注意
(1)注意“箭头”方向；
(2)平面镜成像一定要画成“虚线”；
(3)根据入射光线与出射光线在光具同侧或者异侧来判定是面镜或透镜；根据出射光线与入射光线比较，是会聚或发散来判定凸透镜或凹透镜。
2.力学作图注意
(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描出支点；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。
3.电学作图注意
(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.
4.磁学作图注意
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。
【例题1】在图中，画出入射光线AO的反射光线，并标明反射角和它的大小。
【答案】如图所示：
【解析】此题考查了对光的反射光路的画法，首先要掌握光的反射定律的内容，特别是反射角等于入射角。同时考查了入射角与反射角的概念，知道入射角与反射角都是光线与法线的夹角。根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线并标出反射角及其度数。
因为入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为90°﹣30°=60°。
根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为60°。
【例题2】如图所示，是一只在空中飞行的足球（不计空气阻力）画出它所受力的示意图．
【答案】如下图所示：
【解析】不考虑空气阻力，那么在空中飞行的物体只受重力作用；根据重力的方向总是竖直向下的，并过重心表示出重力的作用点和方向．由于足球是形状规则的物体，其重心在其几何中心（球心）上，过球心沿竖直向下画一条有向线段，用“G”表示重力，如下图所示。
【例题3】请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。

【答案】如图所示。

【解析】首先要弄清电阻和滑动变阻器及与开关的关系，经过观察分析它们是和电流表是串联的。电压表与电阻并联，测其两端电压。这样从电源正极开始一次画出开关、电流表、电阻、滑动变阻器、回到电源负极，用笔画先连接。然后画电压表与电子并联。
【例题4】通电螺线管下方自由转动的小磁针静止后如图所示，请在图中标出螺线管的N、S极和螺线管中的电流方向．
【答案】如下图所示。
【解析】小磁针的左端S极靠近螺线管的左端，所以螺线管的左端为N极，右端为S极．再结合图示的螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出．
1.一小球A在水平桌面上匀速向左运动，桌面上放置一平面镜，如图所示是小球A和它在该平面镜中的像A′在某一时刻对应的位置，请作出该平面镜（保留作图痕迹）
【答案】如图所示：
【解析】此题考查了平面镜成像的特点（物像关于平面镜对称），作图时注意保留作图痕迹，会根据平面镜成像的特点找出平面镜的位置。根据平面镜成像的特点知，像与物关于镜面对称，则镜面位置在AA′的中垂线上。连接AA′，做出AA′的中垂线，即为镜面。
2.如图所示，S是点光源，作出入射光线SO的反射光线和大致的折射光线。
【答案】如图所示：
【解析】根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向。根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线；根据折射角小于入射角在法线右侧水中画出折射光线。
3.请画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。
【答案】如图所示：
【解析】凸透镜对光有会聚作用，平行主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点。
4.在图中画出与入射光线对应的折射光线。
【答案】如图所示：
【解析】仔细观察入射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图。凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
5.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
【答案】如图所示：
【解析】此题主要考查了三条特殊的光线，利用三条特殊的光线来作图。考查了学生的逆向思维能力。要解决此题，需要掌握三条特殊的光线：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴。要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点。
从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。
由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。
从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。
6.在图中用平面镜成像特点作出物体AB的像．
【答案】光路图如下：


【解析】平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点A、B的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像．
7．请画出入射光线通过透镜后的折射光线．
【答案】如图所示：
．
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变；
8.如图所示，一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射，OB为反射光线，请作出入射光线、法线和大致的折射光线。
【答案】如图所示：
【解析】一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射，当光发生反射时满足反射定律；而光从一种介质进入另一种介质，发生了光的折射。由于频率仍不变，所以波长与波速会发生变化。如图所示，当一束光线从空气斜射到水面时发生反射与折射，OB为反射光线。
光发生反射时，反射光线与入射光线分居在法线两侧，且反射角与入射角相等。当光发生折射时，反射光线与入射光线分居在法线两侧，因为光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角。
9.有一个木球静止在水面上，在图中画出它的受力示意图．
【答案】如下图所示：
．
【解析】木球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于木球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等．
木球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上；过木球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F浮表示，注意这两条线段长度应相等，如下图所示。　
10.请用力的示意图表示悬浮在水中的物体受到的浮力。
【答案】如图所示：
【解析】浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于排开液体受到的重力。浸没在水中物体悬浮在水中，受到的浮力等于物体受到的重力。
11.如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示。
【答案】如图所示：
【解析】过支点O作F作用线的垂线段，即力臂L，如图所示.
12.如图所示，用细线拉住的小球静止在水中，请画出小球所受重力的示意图（重
心已画出）。
【答案】如图所示：
【解析】小球的重心已画出，过重心沿竖直向下的方向画一条线段并标出箭头和符号G，即为重力的示意图。
13.重为10牛的物体静止在水平地面上，用力的图示法在图中画出它所受的重力G。
【答案】重力的图示如图：
【解析】根据力的图示的定义，将小球所受重力的大小、方向和作用点表示出来即可。
物体受到的重力方向竖直向下，作用点在重心，大小为10N，可确定标度为5N。
14.如图所示，请画出重物G的阻力臂，并画出作用在c点且能使杠杆保持平衡的最小力。
【答案】如图所示：
【解析】（1）重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心；力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。（2）根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。
已知O是杠杆的支点，从支点向重力的作用线作垂线，垂线段的长即为阻力臂L2；
动力作用在C点，则连接OC就是最长的动力臂L，根据杠杆平衡的条件，此时所用的动力最小；要使杠杆平衡，动力的方向应垂直于OC向下，据此可画出最小力F的示意图。
15.请在下图中画出动力F1的力臂l1。

【答案】如图所示。
【解析】首先通过支点O做力F1的作用线的垂线，然后画上垂足，标上名称L1 。
16.如图所示，两灯均标有“6V 3W”字样，接在6V电源上，闭合开关S，两灯均发光但较暗．现给你两根导线和一只开关S′，请将开关S′接入电路．要求闭合S、S′时，只有灯L1正常发光；闭合S、断开S′时两灯又恢复到原来发光较暗的状态．
【答案】使开关S′与L2并联；如下图所示。
【解析】本题考查串并联电路的设计，关键明确灯泡正常发光时，其实际电压等于额定电压．
灯泡正常发光时，灯泡的实际电压等于灯泡的额定电压；根据题意可知，灯泡的额定电压与电源电压相等，因此要使一个灯泡正常发光，必须将另一个灯泡短路，故将开关S′与L2并联．
17.按题目要求完成如图：如图，A、B两球带异种电荷，画出A受到重力和吸引力的示意图。
【答案】如图所示。
【解析】本题考查了作力的示意图，作力的示意图时，应先确定力的作用点及力的方向，这是作力的示意图的关键。
（1）找出重心，在重力的方向（竖直向下），画一带箭头的线段，表示物体所受的重力，这就是重力示意图；
（2）A、B两球带异种电荷，异种电荷互相吸引，由此可知，A受到吸引力的方向向右。
重力的方向竖直向下，过A球的重心竖直向下画一带箭头的线段，并标上符号G；即为A受到重力的示意图；由于异种电荷互相吸引，则A球受到B球水平向右的吸引力，作用点也在A球的重心。
18.请将电源、电流表，电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内，并将电路补充完整。要求：开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
【答案】如下图所示：
【解析】滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，据此填充元件。
要滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联；
灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U=IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联；所以，电源在最左端的虚线框内，且上端为负极，这样可以满足电流方向如图所示；电压表和滑动变阻器并联，填在中间的虚线框内；电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内。
19.按题目要求完成如图：如图，用笔画线代替导线，正确连接家庭电路。
【答案】如图所示：
【解析】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
灯泡和开关的接法：开关要接在火线和灯之间，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
20．根据安全用电原则，将图中开关、两只“220V60W”电灯连在家庭电路中，要求开关同时控制两灯，且能正常发光。
【答案】如图所示：
【解析】（1）开关控制灯泡时，开关和灯泡是串联的，火线首先进入开关，然后进入灯泡，零线直接进入灯泡，这样断开开关，切断火线，操作更安全；（2）家庭电路中，各用电器之间是并联的，各用电器能正常工作，并且互不影响。
开关接火线，灯泡接零线。两只“220V 60W”电灯在家庭电路中并联才能正常工作，又因为开关同时控制两灯，所以开关在干路上，即灯泡并联后再与开关串联。
21.请在下图中用笔画线代替导线，将电灯、开关接入家庭电路中；

【答案】如图所示。
【解析】从火线上接线，首先经过开关，然后接在灯泡的尾部，最后从灯泡螺旋套上的引线接零线。
22.如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管的绕线，并标出电源的正、负极。
【答案】如图所示：
【解析】此题考查了安培定则、磁极间的作用规律。安培定则共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个；在此题中，小磁针的NS极是解决此题的入手点。
根据小磁针的N、S极，可以确定通电螺线管AB的N、S极。根据A螺线管的NS极和线圈绕向利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向；利用螺线管中的电流方向和B螺线管的NS极根据安培定则可以确定螺线管的绕向。
（1）小磁针的N极靠近了螺线管A的右端，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。同理可以确定螺线管B的左端为N极，右端为S极。
（2）根据螺线管A的左端为N极，右端为S极，结合其线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入，左端流出，即电源的右端为“+”极，左端为“﹣”。
（3）根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出，结合螺线管B的左端为N极，右端为S极，利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向。