中考物理专题4作图综合

专题四作图综合光学作图类型一利用光的反射、折射规律作图【方法锦囊】根据光的反射和折射规律作图步骤:找入射点→作法线→确定平面→作光线1.入射角、反射角、折射角都是相应光线与法线的夹角。2.法线是一条辅助线,作图时一定要用虚线表示且不带箭头。3.在光的反射和折射中,光路都是可逆的,根据光路可逆性,已知任何一条光线都可作其他光线。【示范题1】(2014·新疆中考)如图所示是一束光射向并穿过玻璃砖,请画出这束光进入和离开玻璃砖后的光线。【解题指南】解答本题抓住以下关键点:(1)明确折射点及折射光线的位置。(2)明确折射角与入射角的大小关系。【解析】本题考查光的折射作图。光从空气斜射入玻璃砖时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,当光线传播到玻璃砖的另一表面时,相当于光线从玻璃砖中斜射入空气中,此时折射光线远离法线,折射角大于入射角。答案:如图所示【考题回访】1.如图所示,入射光线AO与水面成40°角斜射向水面。请作出反射光线并大致作出折射光线。【解析】光从一种介质射入另一种介质时,既发生反射又发生折射。解答本题时,遵循以下流程:(1)找出入射光线与水面的交点为入射点;(2)过入射点作法线:垂直于水平面且画虚线;(3)根据角度关系作出反射光线和折射光线:根据“反射角等于入射角”作出反射光线,当光从空气中射入水中时,根据折射角小于入射角作出折射光线。答案:如图所示2.(2013·黄冈中考)在汽车驾驶室内,驾驶员通过左右两侧后视镜观察,有看不到的区域(盲区),人或其他车辆应尽量避免进入盲区。如图,S为驾驶员眼睛位置,MN为左侧后视镜左右两边界点,请作出反射光线NS的入射光线,并标出BM到车左侧(虚线所示)之间的盲区。【解析】本题考查光的反射作图及其应用。根据光的反射定律作入射光线。法线画虚线,光线画实线标箭头。NS的入射光线到车左侧是盲区,因为这部分光线经反射后不能进入人的眼睛。答案:如图所示。类型二利用平面镜成像特点作图【方法锦囊】1.像点是反射光线反向延长线的交点,即反射光线的反向延长线必定经过对应的像点。2.物、像连线用虚线,且与平面镜的夹角标垂直符号。3.反射光线的反向延长线用虚线。4.画整个物体的像时要用虚线。【示范题2】(2013·呼和浩特中考)检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上平面镜里的像。要求视力表在平面镜中的像与被测者相距4.6m,试在图中准确画出:(1)平面镜的位置;(2)被测者眼睛通过平面镜看到自己右脚上如图P点的光路图。【解题指南】本题中涉及两个像,即视力表的像、右脚的像,解答本题时注意以下关键点:视力表与其像的位置关系,右脚与其像的位置关系关于镜面对称,到镜面的距离相等射入眼中的反射光线看上去好像是从像上发出的,其反向延长线经过像点【解析】本题考查平面镜成像知识。(1)由于平面镜中所成的像与物是关于平面镜对称的,设视力表到平面镜的距离为s,则由题意可得:2s-0.4m=4.6m,可得s=2.5m,即平面镜在人前方2.5m-0.4m=2.1m处;(2)先作出P点关于平面镜的对称点P′,然后连接P′和被测者眼睛交平面镜于一点即为入射点,连接此点和右脚P点并画出入射方向和反射方向即可。答案:如图所示【考题回访】1.(2014·杭州中考)如图为发光点S和竖直放置的平面镜的位置情况。根据光的反射定律完成下列两小题:(1)在图中用光路图作出发光点S的像点S′。(2)推导证明S′点和S点到平面镜距离相等。【解析】本题考查平面镜成像特点。(1)平面镜成的像关于平面镜对称,故可作S关于平面镜的对称点S′。过S点任作两条入射光线,根据反射光线的反向延长线过像点,作出对应的反射光线,则反射光线反向延长线的交点即为像点。如图甲或乙所示。(2)如图甲所示,NN′为法线,SO′为垂直于镜面的入射光线,OM为入射光线SO的反射光线,根据光的反射定律可得:∠MON=∠SON;又因为∠S′ON′=∠MON(对顶角相等),所以∠S′ON′=∠SON;因为法线NN′与镜面垂直,所以∠S′OO′=∠SOO′;又因为OO′为△S′OO′和△SOO′的公共边,所以Rt△S′OO′≌Rt△SOO′,所以S′O′=SO′。答案:见解析2.如图所示是一光源S发出的光,经平面镜反射后的两条反射光线。请在图中确定点光源S的位置并完成光路图。【解析】平面镜所成的像是由反射光线反向延长线的交点组合而成的,故将两条反射光线反向延长,其交点是光源的像S′,再根据像与物关于镜面对称可作出光源S。答案:如图所示类型三利用透镜对光的作用作图【方法锦囊】1.凸透镜的三条特殊光线:(1)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧的焦点;(3)过凸透镜光心的光线传播方向不改变。2.凹透镜的三条特殊光线:(1)入射光线延长线过凹透镜另一侧焦点,则折射光线平行于主光轴;(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)过凹透镜光心的光线传播方向不改变。【示范题3】(2014·南京中考)图中,a、b是从点光源S发出的、经透镜折射后的两条光线,在图中完成光路并标出点光源S的位置。【解析】本题考查凸透镜作图。a光线经过透镜的光心,方向不变;b光线经过右焦点,其入射光线应平行于主光轴;将两条入射光线画出来,它们的交点就是点光源S的位置。答案:如图所示【考题回访】1.如图所示,作出光线通过凹透镜的光路(保留必要的作图痕迹)。【解析】本题考查凹透镜对光的作用。平行于凹透镜主光轴的光线经过凹透镜后,变得发散,其反向延长线经过同侧的虚焦点。答案:如图所示2.图中L为凸透镜,MN为其主光轴,O为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为A′B′,试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F,并在图中标出F的位置。【解析】本题B点的像B′在主光轴上,并且AB的像垂直于主光轴,点A的像为A′,由A点发出的平行于主光轴的光线通过凸透镜后通过焦点且过像点A′,可作出右焦点F。答案:如图所示力学作图类型一画力的示意图【方法锦囊】画力的示意图的方法:1.确定受力物体。该物体受到几个力,题目要求画出哪个力。2.找到力的作用点(用一小圆点表示)。同一物体受到两个或两个以上的力,作用点一般取在同一个点上。3.判断力的方向画线段(沿力的方向)。在同一个图中,力越大,表示力的线段越长。4.标箭头和力的符号(已知大小的标明力的数值和单位)。【示范题1】(2014·凉山州中考)如图所示,商场里的电梯匀速向上运动,请画出站在电梯上相对电梯静止的人的受力示意图。【解题指南】解答本题要注意以下关键点:(1)人随电梯向上做匀速运动,受力平衡,人受重力和支持力作用;(2)两力的作用点:可以都画在重心处;(3)两力的方向:重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上;(4)标注箭头:表示力的方向。【解析】本题考查物体受力分析和力的示意图作法。电梯向上匀速运动,人相对电梯静止,故人受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用而处于平衡状态,两个力的作用点画在人的重心处。答案:如图所示【考题回访】1.(2013·咸宁中考)如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图。【解析】本题考查物体的浮沉条件、力的示意图。完全浸没在液体中的物体,当重力小于浮力时,物体上浮;当重力等于浮力时,物体悬浮,处于静止状态;当重力大于浮力时,物体下沉。此题木块上浮,浮力大于重力,在画力的示意图时,代表浮力的线段的长度应该更长一些。答案:如图:2.(2013·宜昌中考)如图所示,小华把铁锁悬挂起来,从A点放手后摆到B点再返回。请画出铁锁在B点时的受力示意图(不计空气阻力)。【解析】该题主要考查了力的示意图的画法。铁锁竖直时受到重力和拉力的作用,它摆动到图B位置时,在不计空气阻力时,还是受到这两个力的作用,只不过重力的方向仍然竖直向下,但是拉力的方向始终沿着绳子收紧的方向,即斜向上。答案:如图所示3.(2013·锦州中考)如图所示为一个氢气球用绳子系在地面上,在风的作用下静止在空中时的场景,请作出氢气球所受力的示意图。【解析】根据题意,气球受重力、空气浮力、风的力及绳子的拉力作用,重力竖直向下,浮力竖直向上,风力水平向左,绳子拉力沿绳子向下。答案:如图所示:类型二画杠杆的力臂【方法锦囊】作力臂的步骤:1.找支点。2.画力和力的作用线或力的作用线的反向延长线。3.从支点向力的作用线作垂线。4.从支点到垂足的距离即为力臂。【示范题2】(2013·十堰中考)如图甲是果农修剪树枝的情景,图乙是图甲深色部分的简化图,F1是剪刀受到的动力,B是阻力的作用点。请在图乙中标出支点O的位置,并作出阻力F2和动力臂L1。【解题指南】解答本题要注意以下关键点:(1)阻力是树枝对刀口的作用力,而不是刀口对树枝的作用力;(2)动力臂是支点到动力作用线的距离。【解析】本题考查阻力的示意图和动力臂的画法。阻力的作用点在刀口与树枝的接触点处,方向垂直于刀口并指向外侧;由于剪刀是省力杠杆,所以阻力应大于动力,表示F2的线段要长一些。画动力臂时,首先确定支点O,然后从支点向动力F1的作用线作垂线,垂线段即为动力臂,标出字母L1。答案:如图所示【考题回访】1.(2014·德州中考)某剧组为拍摄节目需要,设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出:(1)杠杆所受拉力的力臂L1;(2)杠杆所受阻力F2的示意图。【解析】本题考查力臂的画法、力的示意图。过A点作竖直向下的力(即阻力F2);过支点O作垂直于动力作用线的垂线段(即动力臂L1)。答案:如图所示2.(2013·重庆中考)如图所示,请在A点画出能使杠杆OA在图示位置保持平衡的最小拉力的示意图。【解析】该题中物体的重力不变,即阻力不变,且阻力臂不变,故要想使得A端的动力最小,即要求此时的动力臂最大,即以该段杠杆的长度为力臂时动力臂最大,故过A点作垂直于OA的斜向上的作用力(即最小拉力)即可。答案:如图所示:类型三滑轮组的绕线【方法锦囊】滑轮组的绕线方法:1.绳子段数n的确定:由n=和n=确定承担物重的绳子段数。2.绳子固定端位置的确定:按“奇动偶定”的原则确定绳子的固定端(若n为偶数,则绳子的起始端系在定滑轮上;若n为奇数,则绳子的起始端系在动滑轮上)。3.绳自由端的拉力方向的确定:(1)如果要求改变力的方向,绳子自由端最后穿过定滑轮向下拉。(2)如果要求用最省力的方法,绳子自由端最后从动滑轮向上拉。【示范题3】(2013·揭阳中考)用滑轮组拉出陷入泥中的汽车,在图中画出最省力的绳子绕法。【解题指南】解答本题时要注意以下关键点:(1)题中的滑轮组有定滑轮、动滑轮各一个,绳子有两种绕法;(2)承担车的拉力的绳子段数最多的绕法最省力。【解析】本题考查滑轮组的设计和组装。本题中绳子可以从定滑轮或动滑轮绕起,当绳子从动滑轮绕起时有三段绳子承担车的拉力,当绳子从定滑轮绕起时有两段绳子承担车的拉力,第一种绕法更省力。答案:如图所示【考题回访】1.如图所示,用滑轮组提升物体,请在图中画出最省力的绕法。【解析】滑轮组的省力情况取决于动滑轮上绳子的段数,两个动滑轮最多能绕5段绳子,把绳子的固定点系在动滑轮上。答案:如图所示2.如图所示,人向下拉动绳子,使绳端向下移动了1.5m,重物匀速上升了0.5m。请画出滑轮组的绕绳。【解析】人站在地面上向下拉绳子,则绳子起始端从动滑轮开始,且绳子股数为3,要注意绕绳时绳头最后向下。答案:电学作图类型一电路图和实物图的互画【方法锦囊】画电路图和连接实物图的方法:1.根据实物图画电路图的一般步骤:(1)分析电路中含有哪些元件,明确它们是串联还是并联。(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)按一定的顺序进行,通常是从电源正极开始画,按电流通过的路径逐个画出电路元件,到电源负极为止。2.根据要求连接实物图的一般步骤:(1)分析电路中各用电器间的串、并联关系,各电表的作用以及每个开关的控制作用。(2)确定电表的量程、滑动变阻器的接线柱。(3)一般按电流方向从电源正极开始连接,将元件依次连接起来,最后回到电源负极。(4)先连接串联电路,再连接并联电路。【示范题1】(2013·兰州中考)根据如图所示的实物连线图,画出对应的电路图。【解题指南】解答本题时要注意以下关键点:两灯的连接方式并联开关的作用及状态开关S1控制干路,开关S2控制灯泡L2所在的支路,两开关都是断开的按一定顺序画从电源正极出发,按电流的路径逐个画出电路元件,直到电源负极为止美观简洁横平竖直,电路图画成长方形【解析】本题考查电学作图知识。画电路图时要分清串、并联,转为直线直角。本题中两灯并联,S2与L2串联,S1在干路。答案:【考题回访】1.(2014·汕尾中考)按照如图所示的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。【解析】识别电路时先将电压表视为断路,认清用电器的连接情况。由实物图可知,两只灯泡串联,开关控制整个电路,电压表测量的是灯泡L1两端的电压。答案:2.(2012·青岛中考)请你根据图甲电路图,在图乙中连接好实物电路。【解析】本题考查根据电路图连接实物电路的能力。先分析两灯泡的连接方式以及开关的作用:L1、L2并联,S1在干路上,S2在L2支路上。根据电路图连接实物图时要按照一定的顺序进行,注意电路元件一一对应。答案:如图所示类型二设计电路【方法锦囊】设计电路的方法:1.根据要求确定用电器的连接关系:如果各用电器能单独工作,则它们并联;如果不能单独工作,则它们串联。2.判断各开关的控制对象:(1)如果几个开关并联,用电器在它们的干路上,则不管哪个开关闭合,用电器都能工作。(2)如果几个开关串联,则所有开关同时闭合时,用电器才能工作。3.先画出草图,再检查是否符合要求,最后确定完整的方案。4.画出的电路图要规范,如横平竖直、元件分布匀称等。【示范题2】(2013·济宁中考)小满暑假坐火车去北京,在火车上发现车厢后面有两个厕所,只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人”字样,提醒旅客两个厕所都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。【解题指南】解答本题时要注意以下关键点:(1)厕所门相当于一个开关,两开关同时控制同一盏灯;(2)两个开关都闭合时,指示灯才发光,可判断两开关应串联。

【解析】本题考查电路的设计。只有当两个厕所的门都关上时,即两个开关都闭合时,车厢中的指示牌内的指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人”字样。表明两个开关相互影响,其中一个断开,另一个无法控制电路,所以两个开关是串联的。答案:如图所示【考题回访】1.(2013·菏泽中考)如图所示,电源电压为12V,用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路。要求:电压表测量灯泡两端的电压,当滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮。【解析】本题考查实物电路的连接。连接电路时可采用“先串后并”的办法,把电源、开关、滑动变阻器、用电器首尾相接,先串联起来,根据题目要求的“滑片向左移动时,灯泡变亮”,连接滑动变阻器时应该接在滑动变阻器的左边的下接线柱。然后再把电压表选择0～15V量程并联在灯泡两端。答案:2.(2014·烟台中考)如图是一个简易“表决器”。“赞成”时,绿灯亮;“反对”时,红灯亮,“弃权”时,绿灯、红灯均不亮。甲、乙是两个与绿灯、红灯相对应的按钮开关,表决时,按下哪个按钮,对应的灯就亮;不按时,两灯均不亮。请画出符合要求的电路图。【解析】本题考查电路的设计。根据题意,两灯互不影响,能单独工作,所以绿灯和红灯是并联的;甲、乙开关分别控制绿灯和红灯,所以在一条支路中绿灯与开关甲串联,另一条支路中红灯与开关乙串联。答案:如图所示类型三家庭电路的连接【方法锦囊】1.各家用电器及插座并联,开关与所控制的用电器(电灯等)串联。2.开关要接在火线和灯泡之间。3.灯座顶端金属盒要接在火线上,灯座的螺旋套要接在零线上。4.三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。5.大功率用电器接入家庭电路中时,一般要在跟用电器相连的火线上接入保险丝。【示范题3】(2014·新疆中考)请在图中用笔画线代替导线,将图中的开关、螺口节能灯正确地接入家庭电路。【解题指南】解答本题注意以下两个关键点:(1)开关接到火线上。(2)火线应当接在灯泡顶部的金属体上。【解析】本题考查家庭电路的连接。为了用电安全,开关应与用电器串联,且开关接在火线上,而且火线应当接在灯泡顶部的金属体上,螺旋外套接在零线上。答案:如图所示【考题回访】1.(2013·广州中考)某家用电动食品粉碎机有两开关S1、S2,要合上开关S1,而且要用力下压盖子(会闭合开关S2),粉碎机才会工作。在图中连接粉碎机的电动机及S1、S2,使其能按上述要求工作。【解析】本题考查家庭电路连接。由于题目中说明开关S1、S2同时闭合,粉碎机才工作,因此S1、S2与M串联,开关接在火线上。答案:2.(2012·咸宁中考)如图所示,甲为一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起)实物图,乙为背面接线示意图,“A”“B”是从开关接线柱接出的两根导线,请你将图乙中的电路连接完整,使开关控制电灯,又不影响插座供其他电器使用。【解析】本题考查家庭电路元件的连接。电灯接线的要求是:火线零线并排走,零线直接进灯头,火线接在开关上,通过开关进灯头;插座的接线要求是:左零右火上接地。答案:如图所示类型四磁体、磁感线和通电螺线管【方法锦囊】解答此类作图题要掌握以下规律:1.磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。2.小磁针静止时N极指向与该点磁感线的方向一致。3.磁体外部的磁感线都是从磁体