专题01 作图题-备战2024年中考物理抢分秘籍（解析版）

专题01作图题作图题常考的有五大类型，分别是：光现象作图、透镜作图、力的示意图、杠杆作图、滑轮作图、电磁学作图和家庭电路连接作图，另外还有设计、连接电路图，这部分内容一般在实验题中综合考查，本专题不在赘述，详情见探究实验专题的内容。在光现象部分，命题可能会涉及光的直线传播、平面镜成像、光的反射、光的折射等现象的理解和应用。例如，可能会要求学生根据给定的光线入射角度和介质折射率，画出光线在两种介质分界面上的反射和折射路径图。这要求学生深入理解光的反射和折射定律，并能灵活运用。透镜部分，可能要求学生根据给定的光线入射情况，画出经过透镜后的光线路径图。这要求学生理解并掌握透镜对光线的作用规律，包括焦距、物距、像距的关系等。力的示意图部分，命题可能会要求学生在给定的受力物体和力的大小、方向、作用点的情况下，画出力的示意图。这要求学生能准确理解力的三要素，并能熟练运用。杠杆和滑轮作图题，可能会要求学生根据给定的力臂、力的方向和大小，画出杠杆的平衡状态图，或者根据给定的滑轮组结构和力的大小、方向，画出力的传递路径图。这要求学生理解杠杆和滑轮的工作原理，并能准确应用。2024年中考物理的作图题命题将更加注重考查学生的基本理解与实践应用能力。这将要求学生不仅要理解并掌握相关的物理知识，还要能灵活运用这些知识解决实际问题。因此，备考的学生应加强对这些知识点的理解和掌握，同时多进行实践应用训练，提高解题能力。知识点1：光的直线传播【解题思路】光沿直线传播的现象现象成因图示影子光沿直线传播，遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域就是影子小孔成像光沿直线传播，通过小孔后，烛焰上部发出的光射到了光屏下部，烛焰下部发出的光射到了光屏上部，在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像日食当月球运行到太阳和地球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向地球的部分光被月球阻挡，月球的影子落在地球上，形成日食月食当地球运行到太阳和月球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向月球的光被地球阻挡，地球的影子落在月球上，形成月食知识点2：光的反射光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射(reflection)。我们能够看见不发光的物休，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。光的反射定律：在反射现象中，反射光线，入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。简称：三线共面、法线居中、两角相等。光路的可逆性：在反射现象中，光路可逆。知识点3：光的折射光的折射定律：光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。简称：三线共面、法线居中、空气最大，垂直不变。光路的可逆性：在折射现象中，光路可逆。知识点4：平面镜成像特点作图【解题思路】对称法作图作图法就是根据题目所给的条件，灵活运用有关物理概念和规律，通过作图求解未知量的方法。因此必须注意作图的规范性，掌握光线、光线的反向延长线、实像、虚像等画法的规定，逐步学会这种研究问题的方法。利用对称法作图就是根据平面镜成像的对称性完成光路。利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题：（1）确定虚像的位置；（2）确定观察范围或光照范围；（3）确定光路；（4）确定发光点的位置光的反射和平面镜成像综合作图，主要是利用光的反射中“二角”和“三线”的关系及平面镜成像特点。在作图过程中，我们可以发现，对称法作图的核心是平面镜成像的特点。知识点4：透镜特点作图【典例探究】作出经透镜折射后的光线。【解题思路】解题口诀“一箭穿心，焦点与平行共存”。在利用凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图时，两种透镜的三条特殊光线都可以总结成：一箭穿心，焦点与平行共存。凸透镜三条特殊光线：过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变；平行主光轴的光线经过凸透镜后经过焦点；经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴。凹透镜三条特殊光线：过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变；平行于主光轴光线经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过虚焦点；射向异侧虚焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。【答案】见解析【解析】一箭穿心，焦点与平行共存，故作图如图所示：知识点5：力的示意图1．力的示意图：用一条带箭头的线段来表示力。箭头的方向表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。2．画力的示意图的一般步骤（1）确定受力物体；（2）在受力物体上画出力的作用点；（3）确定力的方向后沿力的方向画一条线段；（4）在线段的末端标箭头，在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。3．重力的方向：始终竖直向下。4．力的方向“竖直向下”与“垂直向下”的区别（1）“竖直向下”指的是该处力的方向指向地球的球心（也可理解为与水平面垂直），可利用铅垂线来确定竖直方向。一般只有重力的方向才说竖直向下。（2）“垂直向下”指的是力的方向垂直于接触面（支持面）向下。如支持力和压力等，方向都和接触面垂直。（3）垂直向下有可能是竖直向下，也有可能不是竖直向下，具体要看支持面的方向。5．形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上。6．对处于运动状态的物体受力分析时，最容易出错的地方是分析物体受不受摩擦力，以及如果受摩擦力，那么摩擦力的方向如何，运动方向改变，摩擦力方向是不是随之改变。7．关于滑动靡擦力和静摩擦力，考试时一般考查以下情况（1）物体在粗糙水平面上运动时所受摩擦力的问题:此时物体所受摩擦力的方向与物体相对于水平面的运动方向相反。（2）物体在斜面上受力的问题:孤立物体静止在斜面上时必然受到静摩擦力作用:物体沿斜面运动时，可能受摩擦力作用，也可能不受摩擦力作用（斜面光滑），受摩擦力作用时，摩擦力的方向与物体关于斜面的相对运动方向相反，可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下。（3）物体在传送带上所受摩擦力的问题:这种题目通常以一个物体被无初速度地放在一个速度是v的传送带上的情景出现，因为物体要从静止加速到速度与传送带速度相同，它的动力由摩擦力来提供。知识点6：杠杆作图杠杆的定义：能够绕某一固定点（支点O）转动的硬棒（直棒或曲棒）叫做杠杆。杠杆的五要素：支点：杠杆可以绕其转动的点O。动力：使杠杆转动的力F1。阻力：阻碍杠杆转动的力F2。动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1。阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2。当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。杠杆平衡的条件：实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。或写为F1l1=F2l2这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。生活中的杠杆：（1）等臂杠杆：天平的动力臂与阻力臂相等，是一种等臂杠杆。（2）省力杠杆：动力臂比阻力臂长，虽然省力，但是动力作用点移动的距离却比阻力作用点移动的距离大，省了力，却费了距离。（3）费力杠杆：杠杆的动力臂比阻力臂短，动力比阻力大，所以把它叫做费力杠杆。这类杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小，虽然费力，却省了距离。【典例探究】如图所示，把质量分布均匀的轮子推着滚上台阶（支点为轮子与台阶的接触点O），试在图中作出所用的最小力F的示意图。【解题思路】解题口诀技巧“点点垂”。当解答杠杆最小力作图时，可以采用以下大招：寻找杠杆上的最远点到支点的距离作为动力臂，以最远点为垂足作动力臂的垂线，即为最小力。【答案】见解析【解题大招】在轮子上寻找距离支点的最远点A，连接OA，过A点作OA的垂线找到最小力，故答案如图所示：知识点7：滑轮作图【解题思路】如何准确确定承担重物绳子的股数n？在滑轮组中，承担物重的是吊着动滑轮的那几段绳子．而定滑轮只起改变动力方向的作用．所以，只要数一数有几段绳子吊着动滑轮，就能算出省力到几分之一。利用“隔离法”可以准确确定承担重物绳子的股数n。方法：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开来，只算绕在动滑轮上的绳子股数。【典例探究】如图所示，要想用最小的力将汽车拖出来，请给滑轮组绕绳。【解题思路】如何组装滑轮组？首先根据省力公式或根据求出绳子的股数n。然后根据“奇动偶定”的原则(若绳子的起点在动滑轮上，则有奇数股绳子承担重物；若绳子的起点在定滑轮上，则有偶数股绳子承担重物)。结合题目的具体要求组装滑轮。注意：若求得n不是整数，应采取”进一法”取成整数。【答案】【解析】要用最小的力将汽车拖出来，则应有三段绳子吊着动滑轮，绳子的固定端应从动滑轮开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，故如下图所示：1．（2024·河南郑州·一模）某小区的门禁系统利用电动机实现开关门。业主可利用人脸识别（相当于开关S1）或门禁卡（相当于开关S2）自动开门进入小区；请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。【答案】【解析】业主可利用人脸识别（相当于开关S1）或门禁卡（相当于开关S2）自动开门进入小区，说明只需任意闭合其中一个开关就能实现电动机开门，由此可知两个开关并联再与电动机串联，为了用电安全，开关接火线，电动机接零线，如图所示：2．（2024·广东中山·一模）图是一物体以一定速度冲上斜面时的情景，请画出物体受到的力。【答案】【解析】物体以一定的速度冲上斜面时，受平行于斜面向下的摩擦力，受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力，作用点都在重心，如图所示：3．（2024·广东深圳·模拟预测）如图所示，根据凸透镜成像规律，请画出烛焰S点发出的与主光轴平行的光线经过凸透镜折射后的光线，借助辅助线或光路，确定发光点S的像点S'位置。（保留作图痕迹）【答案】【解析】图示中，S点在一倍焦距内，蜡烛通过凸透镜所成的是虚像，是折射光线的反向延长线会聚而成的，所以将过光心及过焦点的折射光线分别反向延长，延长线会聚的点即为像点S'，作图如下：4．（2024·上海浦东新·二模）根据图中通电螺线管的N极，标出小磁针的N极、磁感线方向和电源的正、负极。【答案】【解析】螺线管左侧是N极，由右手螺旋定则可知，电流从螺线管右侧流入，则电源右侧是正极；磁体周围的磁感线从N极出发回到S极；由异名磁极相互吸引可知，小磁针左侧为N极，如图所示5．（2024·广东深圳·一模）布鲁斯特角，又称偏振角，是指当反射光线和折射光线相互垂直时，可能产生的一系列光学现象和应用场景。请在图中画出满足布鲁斯特角的反射光线及折射光线的准确位置。【答案】【解析】过入射点法线已画出，根据反射角等于入射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线，但折射光线与反射光线相互垂直，如图所示6．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，小球浮在水面上静止，画出小球受力示意图（O为重心）。【答案】【解析】小球在水面上静止，只受到重力与水对它的浮力，其中重力的作用点为重心，方向竖直向下，浮力与重力是一对平衡力，作用点也为重心，与重力大小相等、方向相反。如下图所示：7．（22-23八年级下·河南郑州·期中）攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动，如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是这一时刻的简化图，请你以重心O为作用点，在图乙中画出峭壁对运动员的支持力和绳子对运动员的拉力。【答案】【解析】峭壁对运动员的支持力垂直于峭壁向上，运动员受到沿绳子向上的拉力，这三个力作用在O点上，力的示意图如图：8．（2024·广西南宁·一模）如图，一个物体正沿斜面匀速向下滑动，请画出物体受到的摩擦力。【答案】【解析】物体沿斜面匀速向下滑动，受到的摩擦力阻碍它的相对运动，方向沿斜面向上，作用点在物体重心，故作图如下：9．（2024·陕西西安·一模）如图甲所示是一种蔬菜挤水器，其手柄可以看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力的力臂及在A点施加的最小动力的示意图。【答案】【解析】如图所示，O为支点，反向延长F2画出F2的作用线，从支点O向F2的作用线作垂线段，即为其力臂L2；由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；力F1作用在A点，当OA为动力臂时，动力臂最长，连接OA，过A点作垂线即是动力的作用线，此时动力F1最小，并且F1的方向垂直于OA向下，据此作图，如图所示：10．（2024·辽宁·一模）如图所示，是滑雪爱好者在滑雪坡道上滑下时情景简化示意图。请在图中O点处画出爱好者此时受到的重力和摩擦力的示意图。【答案】【解析】人受到的重力方向竖直向下；沿坡道下滑，受到与坡道平行的向上的摩擦力，如图所示：11．（2024·河南·一模）如图是郏县人常用的压饸饹工具——饸饹床子。其可以看作一个杠杆，O为支点。请画出在制作饸饹时所施加的最小力。

【答案】

【解析】在杠杆的阻力、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，将O点到杠杆的末端的连线作为动力臂是最长的，动力的方向向下，如图所示：

12．（2024·江苏盐城·一模）根据通电螺线管磁感线的方向，请标出电源左端的正、负极情况（用“+”或“-”表示），并标出小磁针静止时左端的极性（用“N”或“S”表示）。【答案】【解析】磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极，由此可知，通电螺线管右端为N极，左端为S极；根据同名磁极互相排斥可知，小磁针右端为N极，左端为S极；用右手握住螺线管，大拇指指向右，四指环绕的方向即为螺线管中的电流方向，由此可知，电源左端为正极，如图所示：13．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，一架无人机掠过水面时，岸边的人可以在水中看到无人机的像，画出岸边的人看到水中无人机像的光路图。【答案】【解析】水面可以看作平面镜，根据平面镜成像原理，像与物关于平面镜对称，在水面下方找到无人机的虚像位置，连接虚像和人眼，与水面的交点为入射点，光线经反射后进入人眼，如图所示：14．（2024·河南驻马店·一模）如图所示，小球正在光滑的水平面上向右滑动并压缩弹簧，请以O点为作用点画出小球此时的受力示意图。【答案】【解析】小球在竖直方向受到重力和支持力的作用，处于平衡状态，因为小球向右压缩弹簧，力的作用是相互的，小球会受到向左的弹力，水平面光滑，即无摩擦力，因此一共受到三个力的作用，重力、支持力和弹力，作用点放在物体的重心上，作图如下：15．（2024·山东济南·模拟预测）如图所示，一重为小球静止在水面上，请你在答题卡相应位置作出小球所受浮力的示意图。【答案】【解析】小球静止在水面上，受到重力和浮力是一对平衡力，即过乒乓球的重心沿竖直向上的方向画一条有向线段，用符号表示，并在箭头末端标上即小球所受浮力的示意图，如图所示：16．（2024·陕西榆林·一模）小磁针静止时的指向如图所示，请在虚线框内用符号标出小磁针的磁极和电源的极性。【答案】【解析】根据右手螺旋定则可知，电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，所以电源左端为负极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，故作图如下：17．（2024·陕西西安·二模）如图甲是一种新式的下开式窗户和窗扇，图乙为该窗户和窗扇的示意图，O为转动轴。若要在窗扇上施加一个最小的力将窗扇打开，请在图乙中画出最小力F的示意图。【答案】【解析】由图得，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小，将窗户打开，力的方向应垂直OA向上，过A点做垂直OA向上的带箭头的直线，表示最小动力F，如图所示：18．（2024·湖北省直辖县级单位·一模）图甲是日常生活中常用的一个插线板。当插线板上的开关断开时，指示灯（与限流电阻串联）不发光，插孔不能提供工作电压；当插线板上的开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请