物理作图专题

物理作图专题第一页，共四十四页，2022年，8月28日方法专题专题一分析与作图第二页，共四十四页，2022年，8月28日综合分析全国各地中考试题，作图题是中考热点之一，中考作图涉及的主要知识有：1.光学作图(1)根据光在同一种均匀介质中沿直线传播作图.(2)画光的反射和折射光线.(3)利用平面镜成像特点作图.(4)根据透镜对光的作用作图.第三页，共四十四页，2022年，8月28日2.力学作图(1)画重力、压力、摩擦力、浮力的示意图.(2)画杠杆的力臂.(3)画滑轮组的绕线.3.电学作图(1)根据实物图画电路图或根据要求连接实物图.(2)设计电路图.(3)家庭电路的安装及正确连接.(4)判断通电螺线管电流方向或者螺线管磁极.第四页，共四十四页，2022年，8月28日【光学作图】利用光的直线传播画图一、光的直线传播作图时要注意：1.光线用实线表示.2.沿着光线传播的方向画箭头.3.光的直线传播成的像为实像，故所成的像一定要用实线来画.4.小孔所成的像一定是倒立的，可以是放大的，可以是缩小的，也可以是等大的.第五页，共四十四页，2022年，8月28日【典例1】(2009·咸宁中考)某同学用硬纸筒探究小孔成像，如图所示，请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A′B′(要求标出A′、B′).第六页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】本题考查利用光的直线传播画小孔成像.作图时按照以下步骤：(1)作出A点与小孔的连线与屏的交点A′；(2)同上找到B′的位置；(3)连接A′B′即为AB的像，连线用实线，一定要标上箭头.答案：如图所示第七页，共四十四页，2022年，8月28日画光的反射和折射光线二、画光的反射和折射光线1.找入射点：入射光线与法线的交点.2.作法线：过入射点垂直于界面的虚线.3.确定平面：法线与入射光线所在的面.4.作光线(1)在光的反射中，根据“反射角等于入射角”作反射光线；(2)在光的折射中，根据“空气中的角总是大角”作折射光线.第八页，共四十四页，2022年，8月28日【典例2】(2011·黄石中考)如图所示，一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖，已知半球形玻璃砖的球心为O，且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射.请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图.第九页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】本题主要考查光的反射和折射规律.光在半球形玻璃砖下表面处发生折射和反射，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作出反射光线.根据光由水或其他透明介质斜射进入空气中时，折射角大于入射角，所以折射光线远离法线；垂直入射时光的传播方向不改变.答案：如图所示第十页，共四十四页，2022年，8月28日利用平面镜成像的特点作图三、利用平面镜成像的特点作图作图时要把握以下平面镜成像特点：1.像与物大小相等.2.物、像到平面镜的距离相等.3.物和像的连线与平面镜垂直.4.平面镜所成的像是虚像.第十一页，共四十四页，2022年，8月28日【特别提醒】作图时注意以下几点：(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经过像点.(2)任何情况下光的反射都遵循光的反射规律.(3)物、像的连线要用虚线，且与平面镜的夹角标垂直符号.(4)反射光线的反向延长线要用虚线.(5)画整个物体的像时要用虚线.第十二页，共四十四页，2022年，8月28日【典例3】(2011·娄底中考)如图所示,ABCD是一间不透光的房间，墙AB是平面镜，房中S处有一个正在发光的电灯，CD墙上有一个小孔P，在墙外不远处的另一白墙EF上得到两个亮点.图中已经画出了一个亮点M及其光路图，请把另一个亮点N及其光路图画出来.第十三页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】电灯S发出的光通过小孔P可以在白墙EF上得到亮点，其原理是光的直线传播；电灯S发出的光经过平面镜反射后通过小孔P也可以在白墙上得到亮点，根据平面镜成像的特点可以找到另一亮点N，可按以下步骤作图：作S的像点S′连接S′与P，连线与平面镜的交点即为入射点作入射光线和反射光线，反射光线与EF的交点为亮点N第十四页，共四十四页，2022年，8月28日答案：如图所示第十五页，共四十四页，2022年，8月28日利用透镜对光的作用作图四、透镜对光的作用1.凸透镜(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.第十六页，共四十四页，2022年，8月28日2.凹透镜(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.第十七页，共四十四页，2022年，8月28日【典例4】(2011·连云港中考)如图所示，SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴，SB过左焦点，请画出这两条光线通过凸透镜后的出射光线(注意标出箭头方向).第十八页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】本题考查凸透镜的两条特殊光线的作图，平行于凸透镜主光轴的光线，经过凸透镜后，折射光线必定经过凸透镜的焦点；过焦点的光线通过凸透镜后，必定平行于主光轴.答案：如图所示第十九页，共四十四页，2022年，8月28日画重力、拉力、压力、摩擦力、浮力的示意图【力学作图】一、画重力、拉力、压力、摩擦力、浮力的示意图画力的示意图的步骤：1.确定受力物体.2.找到力的作用点(用一小圆点表示).3.判断力的方向画线段(沿力的方向).4.标箭头和力的符号(已知大小的标明力的数值和单位).第二十页，共四十四页，2022年，8月28日【特别提醒】(1)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.(2)在同一个图中，力越大，表示力的线段越长.(3)表示力的线段要用实线，不能用虚线.第二十一页，共四十四页，2022年，8月28日【典例1】(2012·襄阳中考)在自动化生产线上，常用传送带传送工件，如图所示，一个工件与传送带一起水平向右做加速运动，不计空气阻力，请在图中画出工件受到的所有力的示意图.第二十二页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】工件在竖直方向上受到两个力的作用：一是工件自身的重力，方向竖直向下，二是传送带对它的支持力，方向竖直向上，这两个力是一对平衡力；由于工件与传送带一起水平向右做加速运动，工件相对于传送带有水平向左的运动趋势，所以工件还受水平向右的摩擦力.答案：见解析图第二十三页，共四十四页，2022年，8月28日画杠杆的力臂二、画杠杆的力臂力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，即数学中的点到线的距离.作力臂的步骤是：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.第二十四页，共四十四页，2022年，8月28日【特别提醒】关于力臂作图要注意：(1)力臂是从支点到力的作用线的距离，不是从支点到力的作用点的距离.(2)力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的直线，根据需要用虚线在原来力的方向上正向延长或反向延长.第二十五页，共四十四页，2022年，8月28日【典例2】(2011·兰州中考))如图所示是汽车液压刹车装置的一部分.该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，请画出刹车时它所受的动力F1、阻力F2和动力臂L1.第二十六页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】本题考查杠杆示意图的画法.动力是脚对踏板的压力，垂直于踏板面向下；阻力是活塞对B点向左的推力.作动力臂时，从支点向动力的作用线作垂线，则支点到垂足间的线段即为动力臂L1.答案：如图所示第二十七页，共四十四页，2022年，8月28日三、滑轮组的绕线滑轮组是由定滑轮和动滑轮组成的，既可以省力，又可以改变力的方向.画滑轮组的绕线时要注意：1.绳子段数n的确定：由和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.绳自由端的拉动方向的确定：(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.画滑轮组的绕线第二十八页，共四十四页，2022年，8月28日【典例3】(2011·眉山中考)如图组装一滑轮组，画出绳子绕法.要求：作用于绳子末端的拉力(不计动滑轮重和摩擦).第二十九页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】本题考查滑轮组的绕线方法.由图可知滑轮组是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的，共有两种绕线方法.绳子的固定端系在定滑轮上时，有两股绳子承担重物；绳子的固定端系在动滑轮上时，有三段绳子承担重物.根据题意拉力，可知承担物重的绳子段数n=3，所以固定端在动滑轮上.第三十页，共四十四页，2022年，8月28日答案：如图所示第三十一页，共四十四页，2022年，8月28日根据实物图画电路图或根据要求连接实物图一、根据实物图画电路图或根据要求连接实物图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.【电学作图】第三十二页，共四十四页，2022年，8月28日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.第三十三页，共四十四页，2022年，8月28日【特别提醒】(1)电表的正、负接线柱不要接反.(2)导线的分支、会合在接线柱上，不许分叉、交叉，导线不能穿过元件.第三十四页，共四十四页，2022年，8月28日【典例1】(2012·宿迁中考)根据实物图，画出它的电路图.第三十五页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】分析电路图，两个灯泡并联，电流表测量电路总电流.开关在L1支路上.在画电路图时，保证各元件的位置、开关的状态等与实物图一致.如图所示.答案：见解析图第三十六页，共四十四页，2022年，8月28日【连一连】(2011·广东中考)请你用笔画线代替导线，将如图所示的实物连接完整，使之能完成“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验.第三十七页，共四十四页，2022年，8月28日设计电路图二、设计电路图设计电路图的要点：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.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.第三十八页，共四十四页，2022年，8月28日【特别提醒】有时用若干个开关控制同一个用电器，有以下两种情况：(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.第三十九页，共四十四页，2022年，8月28日【典例2】(2011·青岛中考)小雨的房间里，天花板吊灯由3个灯泡组成，学习桌上安装了一个学习台灯，床头上安装了一个可调亮度的床头灯.现在，给你一个电源、3个开关、5个灯泡、一个滑动变阻器和若干导线，请设计一个可以实现小雨房间照明情况的电路，将电路图画在方框内.第四十页，共四十四页，2022年，8月28日【解析】本题考查电路的设计.解答本题首先要了解串、并联电路中各用电器的工作特点.天花板吊灯的3个灯泡、学习台灯和床头灯的工作状态互不影响，故应并联连接；天花板的3个灯泡由一个开关控制，学习台灯和床头灯分别由开关控制，床头灯可调亮度，应与滑动变阻器串联.答案：如图所示第四十一页，共四十四页，2022年，8月28日判断通电螺线管电流方向或者螺线管磁极三、判断通电螺线管电流方向或者螺线管磁极解决此类作图题关键要掌握以下几点：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N极出发，回到S极.4.判断通电螺线管极性的方法：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则