【中考物理作图题分类及解法】 物理中考作图题

　　作图题是各地中考中不可缺少的一种题型，作图题可以考查基本作图能力及分析、建模能力，并且它知识覆盖面广、综合性强，涉及到力、光、电、磁等知识体系，对于各类作图题，都有各自遵循的原理及要求，必须熟练掌握基础知识，学会解题的技巧，总结各类作图题的解题步骤，这样可以提高解题的效率，下面简单对各类作图题进行分析：
　　
　　一、光学类
　　
　　1.小孔成像类（光的直线传播原理）
　　例1：（2007年吉林省）如图l（甲）所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像．
　　解析：解决一道光学题，关键在于明确作图的原理，此题是小孔成像的作图，而它的原理是光的直线传播，选择物体的两个端点，分别作出相对应的像点A"、B"，然后连接两个像点即是AB所成的像，成的倒立的实像.小孔成像特点是倒立、像可以是放大、缩小或等大的实像，像的大小取决于屏与孔的距离.解决此类题，应注意孔要小，利用物体的几个特殊的端点去作出光线，另外注意的是光线都是带箭头的实线，并且像也应画实线.如图1（乙）.
　　2.平面镜成像类（光的反射定律）
　　例2：（2008年广东省）如图2（甲）所示，S为某发光点，SO是它发出的其中一条光线．根据平面镜成像特点，画出入射光线SO的反射光线.
　　解析：对于此类题已知中有明确的限制，是根据平面镜成像的特点作图，所以应抓住平面镜成像的特点及原理（对称性），对于发光点通过平面镜所成的像是虚像，它发出的所有的反射光线的反向延长线都会聚与它的像点，根据这一特征可以解决平面镜成像的问题，先利用对称性，作出发光点的像点S"，然后连接像点和入射点O，并且用实线延长得到反射光线，即完成光路图，注意光线的实虚.如图2（乙）.对于此题若没有条件限制，也可以根据反射定律来进行作图.
　　3.普通折射类（光的折射规律）
　　例3：（2007年江苏省扬州市）如图3（甲）所示，一束光射向三棱镜，画出这束光线两次折射的大致光路图.
　　解析：对于此类题，应掌握光的折射规律，特别是入射角和折射角的关系，解决的步骤是：首先通过入射点作出法线，然后根据角的大小关系，大致确定折射光线，折射光线与入射光线分居法线的两侧，并且在不同的介质中，值得注意的是法线和界面垂直，并且画虚线，以及遵循“空气中的角大”（即无论是入射角还是折射角只要它在空气介质中，这个角比另一介质中的角大）的原理，这是解这类题的关键.如图3（乙）.
　　练习：（2008年四川省成都市）如图4所示，一束单色光从空气射到玻璃三棱镜的AB面，请画出从AC面射出的折射光线.
　　4.透镜折射类（透镜成像特点）
　　例4：（2008年江苏省扬州市）如图5（甲）所示，OO"为凸透镜的主光轴，S"为点光源S经凸透镜成的像，SA为光源S发出的一条光线，请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线SA通过凸透镜的光路图.
　　解析：透镜类的作图，关键掌握透镜特殊光线的做法，对于凸透镜：经过光心的光线折射后方向不改变，平行于主光轴的光线经过折射后会聚于异侧的焦点，从焦点发出的光线折射后平行于主光轴，从二倍焦距点发出的光线折射后经过异侧的二倍焦距点.
　　对于凹透镜：过光心的光线方向不变、射向凹透镜异侧焦点的光线折射后平行于主光轴、平行于主光轴的光线折射后发散后反向延长线过同侧的焦点.这样很容易完成这类作图.
　　对于此题是添加凸透镜的作图题，解决的办法是熟悉凸透镜特殊光线的特点及做法，对于凸透镜的位置的确定重在找到光心的位置，而光心的特点是通过它的光线方向不变，所以连接S和S"与主光轴的焦点为光心，即是凸透镜的位置.然后根据S发出所有光线通过凸透镜折射后必会聚与像点S"的原理，连接折射点与像点即是所画的折射光线.如图5（乙）.
　　另外，对于透镜折射类作图，涉及到成像问题，可以根据凸透镜成像的特点，或利用“虚拟法” 来确定画出折射光线、入射光线、透镜的位置、像的位置、焦点等一系列问题，这些关键必须掌握特殊光线的做法和成像的特点.
　　5.光学综合类（光的反射和折射规律及透镜成像的特点）
　　例5：（2008年江苏省泰州市）如图6（甲）所示，一束光沿AO方向从水中射向空气中.画出它的反射光线和折射光线.
　　解析：对于光学的综合类试题，要注意各种规律或原理、性质的运用，或根据几何知识、建模、光路的可逆性等方法来进行作图，而对于作图时，要注意光线的实虚、箭头的存在、角度的大小等.
　　对于此题，首先过入射点O做出法线，然后根据光的反射规律和折射规律，作出相应的反射光线和折射光线，注意的是反射光线与入射光线在同种介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，另外，根据“空气中的角大”的特点，画出折射光线.注意折射光线远离法线，并且用实线.答案如图6（乙）.
　　
　　二、电学类
　　
　　电学类作图题主要有根据串、并联电路的特点作图、根据电表的特点作图、根据一些规律、公式计算作图等.
　　1.实物连接类
　　例6：（2007年湖北省黄冈市）在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“3.4V” 字样.小红设计了实验电路图，如图7所示，并连接了部分实验电路，如图7（甲）所示. 请帮助小红完成实验电路的连接.
　　解析：对于电路实物图的连接，涉及的知识很多，注意的问题也很多，步骤是先读懂电路图和题中所要求的注意事项，比如滑动变阻器应如何移动，电流表、电压表的量程如何要求，电表的正负接线柱的接法，滑动变阻器的接线接法，连线不得交叉并接在接线柱上等.连接时，按照电路图，从电源的正极出发，以一条复杂的支路先连接，再连接另一条，最后并接电压表.如图7（乙）所示.
　　2.填电表类
　　例7：（2007年贵州省贵阳市）在如图8所示电路的○里填上适当的电表符号，使电阻R1与R2并联.
　　解析：此类题是根据电表的特点及其串并联电路的特点来作图，电流表的特点是电阻很小（相当于导线），电压表的电阻很大（相当于断路），我们可以采用假设法来填表，若右边“○”里是电压表，则相当于电路是断路，所以此处不可能是电压表而是电流表；对于右边的“○”里假设是电流表，则会造成电路短路，题中要求是两电阻并联，所以此处应是电压表.最后，利用“暂时去表法”来进行检验.
　　另外，对于电学题作图题中还有暗箱问题，解决时需要通过欧姆定律或电功率公式及其串并联电阻的特点等进行判断.
　　
　　三、安全用电类
　　
　　例8：（2008年广东省）将如图9（甲）所示电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上.
　　解析：这是一道关于考查安全用电原则的中考题，生活性强、趣味性浓，根据保险丝必须接在火线上，能够起到保险的作用.零线、用电器、火线构成通路.金属外壳必须接地线，防止外壳带电而使人触电.如图9（乙）.对于安全用电问题，要正确根据安全用电的规则作图，理解家庭电路的组成和连接方法.各用电器是并联的，当两个开关都闭合时，灯才能发光，所以两个开关必须串联，并且开关要有火线相连，接在灯泡的金属尾座上，螺丝口部分接在零线上．三孔插座遵循“左零右火上地”的原则，
　　
　　四、电磁类
　　
　　例9：（2007年上海市）在图 10 中，标出通电螺线管和小磁针的 N、S 极及磁感线的方向.
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　解析：解决得电磁类作图题，应熟练掌握安培定则，会判断“磁极、电流方向、手的握法”三者的关系，同时理解“磁场方向、小磁针静止时N极的指向、电流的方向”的关系，能够通过已知的条件推出其他的方向，此题中给出电流的方向，然后通过安培定则，来确定磁极，螺线管的右端为N极，左端为S极，通过四向的关系一致的原理，可知小磁针的右端为N极，螺线管外部的磁场方向是从N极出、S极进.
　　练习：（2008年江苏省苏州市）在图11上标出通电螺线管中的电流方向及通电螺线管的N极．
　　
　　五、力学类
　　
　　1.力的示意图及利用惯性等性质作图类
　　例10：（2007江苏省扬州市）请在图12（甲）中画出木棒受到的重力和木棒对墙壁的压力的示意图.
　　解析：对于示意图的做法要注意确定受力物体、力的作用点要画在力的物体上、画多个力时不要漏掉力、也不要增加力、施力物体和受力物体的区分、力的性质等.此题的两个力的受力的物体不是同一个，重力的施力物体是木棒，重心在木棒的中点，方向是竖直向下；而压力的受力物体是墙壁，木棒成为施力物体，作用点画在棒与墙壁的接触面上，压力垂直支持面.如图12（乙）所示.
　　2.力臂的作图类
　　例11：（2007年江苏省南京市）在图13（甲）中画出使杠杆OA平衡时最小动力F1的方向和阻力F2的力臂l2．
　　解析：画力臂的方法：一确定支点（这是关键），二画力的作用线，三从支点向线作垂线，四标力臂的符号.再解决杠杆平衡时最省力的力臂的作图的问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，做法：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②然后连接支点和此作用点③作力的方向与该线垂直并且保证杠杆平衡.利用上述方法很容易画出力臂.如图13（乙）所示.另外注意的是在画力的作用线时，要知道受力物体是杠杆，不能想当然去画其他物体的受力的力臂.
　　练习：（2008年安徽省芜湖市）临江桥是安徽首座独塔单索面斜拉桥（如图14甲所示）.将大桥的结构简化，可抽象成图14（乙）所示的杠杆模型，若将其中O点视为支点，请在图14（乙）中作出拉索对桥面拉力F的力臂L．（保留作图痕迹）.
　　3.滑轮组的组装类
　　例12：（2008年广东省广州市）在图15（甲）中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起．
　　3.确定定滑轮的个数N定：原则是根据动滑轮的个数和绳子的段数是奇数还是偶数及是否改变力的方向而选择.具体的办法：一个动滑轮配置一个定滑轮；若绳子段数为偶数时，则相应减少一个定滑轮；若要求改变力的方向，则相应增加一个定滑轮.
　　4.确定绕线的起点：原则是“奇动偶定”.（若绳子的段数是奇数时，则以动滑轮为绕绳的起点，若绳子的段数是偶数时，则以定滑轮为绕绳的起点.）
　　5.确定绕线的连接方法:（1）从里到外，（2）从小到大，（3）穿插交替绕线，（4）每个滑轮只绕一次.
　　此题隐含条件是人站在地面上，说明动力的方向应向下，易画出如图15（乙）所示.
　　（作者单位：讷河市同心中学）
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文