专题03作图题决战中考物理二轮复习学案原卷.docx
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专题03作图题决战中考物理二轮复习学案原卷.docx
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专题03作图题决战中考物理二轮复习学案原卷
一、作图题
作图题是反映学生对知识理解和掌握程度的一种题型,主要考查学生作图技能和应用方法解决问题的能力。
主要考察方向有:
力学、光学、简单机械、电与磁等。
作图题分布在各个知识点中,由于各部分知识的特点不同,所以对作图要求也就不同;但其共同特点都是让学生把相关的知识以作图的形式展示出来。
二、作图题主要内容
根据物理知识单元分类,可分为:
(1)力学作图;
(2)光学作图;(3)简单机械作图;(4)电学作图;(5)磁学作图。
作图题的内容广泛,图的形式有示意图、实物图、模拟图、图像图等。
三、作图题主要特点
作图题的主要特点是:
1.规律性:
作图题的解答以所学习的物理规律为依据;因此这类作图题能够反映学生对物理规律的理解和掌握程度。
2.量化性:
作图题可以与数学知识紧密联系在一起,把相关物理量的相互关系用数学方法在图象上表示出来。
这类作图题能反映学生对所学物理知识、物理公式的理解水平,同时也能展现学生在学习过程中各学科的综合能力。
3.准确性:
作图题可以表现物理现象的准确性。
这类作图题主要体现某种物理现象形成时所必需的合理条件;它能反映学生学习物理知识的科学态度和对物理知识的掌握及其应用能力。
作图题由题目要求来决定解答形式。
作图题可以反映某个物理量的特点,也可以描述某个物理规律,要做好作图题应该对所学的物理量和物理规律准确理解,并以所研究的物理量或物理规律为依据,通过自己的理解和感受,正确解答相关的作图题。
下面以所学单元介绍作图题的解答方法。
一、力学作图
力学作图题主要是作力的示意图,是中考必考内容。
画力的示意图要做到“先定后标”:
定作用点、定方向、定长度,标箭头、标数值、标单位。
分析物体受力情况时,首先看物体是否处于平衡状态,处于平衡状态的物体受平衡力。
然后再分析物体受哪些力,这些力的大小和方向。
在对物体进行受力分析时,一般按重力、弹力(如压力、支持力等)、外力(如拉力、推力等)、摩擦力的顺序进行分析,不要无缘无故的添加和省去一个力。
例一:
画出图
(1)所示斜面上物体所受重力的示意图。
图
(1)
图
(2)
二、光学作图
依据光的反射、光的折射和透镜成像规律作图;光的反射定律、折射定律作图等知识点是光学作图的必考内容。
利用光的反射定律、折射定律作图时,要注意光线上的箭头方向。
另外在画图时要根据物理现象所遵循的规律为依据,灵活运用社会实践和生活体验,科学合理地作出能够反映题目要求的图解。
例二:
如图(3)所示,太阳光与水平面成60o角,要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底,请通过作图确定平面镜位置,镜面与水平面所成角的度数应等于。
分析:
此题描述的是关于光的反射现象的问题,应该以光的反射定律为依据,作出合理的图解。
题目中给出了光路要求;这样就可以确定反射光线和入射光线之间的夹角为150°;作出反射光线和入射光线夹角的角平分线即可得到法线,而镜面则与法线垂直,从图解中各个角的关系(运用数学的几何证明)便可得到要求的答案。
图(3)
图(4)
解:
如图(4)所示,OB为射向井底的反射光线,则∠AOB=60°+90°=150°,过O点作∠AOB的角平分线ON,则∠AON=150°/2=75°∠PON=75°-60°=15°,
∠MOP=90°-15°=75°,即镜面与水平面所成的角为75°。
点拨:
本题画图与解题过程应用的就是几何法画图与解题,几何法在光学部分尤其是作图方面应用比较多,画图的步骤是:
(1)确定反射光线及反射光线与入射光线的夹角;
(2)过顶点作这个角的角平分线ON(即法线);(3)过O点作ON的垂线即为镜面位置。
例三:
一块玻璃砖,中间有一梭形的气泡,如图(5)所示,一束平行光通过玻璃砖(射到空气泡上),画出射出玻璃砖后的光线。
图(5)
图(6)
点拨:
不少同学在解此题时会因空气泡的形状像凸透镜而错误地认为光线是会聚的。
在思考问题遇到障碍时,不妨换个角度想一想,把“陌生”的“新”问题变换、转化为我们所熟悉的“老”问题,开拓解决物理问题的思路,掌握灵活的方法和技巧,提高解题能力。
三、简单机械作图
日常生活中常用机械作图是中考的考点之一。
常见的题型有画力臂、力的示意图和滑轮组的绕线等。
碰到杠杆实例时,应用杠杆的平衡条件去解决问题,当遇到滑轮组绕线时,要注意绳绕的方法。
例四:
在做研究杠杆平衡的条件实验时,小红根据如图(7)所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是:
“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。
为了说明这一结论不正确,请你在图(8)所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂。
图(7)
图(8)
图(9)
分析:
力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离。
答案:
如图(9)所示。
例五:
利用图(10)中的滑轮组恰好可以用500N的力匀速提起一个1500N的物体,滑轮组的机械效率是75%,在图中画出此滑轮组的绕法。
图(10)
图(11)
图(12)
四、电和磁作图
用右手螺旋定则处理通电螺线管问题是中考的热点之一。
正确理解和运用右手螺旋定则是解决这些问题的关键。
例六:
在图(13)中,电路图未画完整,请根据所画出的磁感线,在通电螺线管上方B处填入电池组的符号,并标出通电螺线管A端的极性(选填“N”或“S”)。
图(13)
图(14)
分析:
本题考查通电螺线管电流的方向。
由图中的磁感线的方向可断定通电螺线管的A端为S极,再根据右手螺旋定则即可判断出电流的方向,即可标出B处电源极性;答案如图(14)所示。
1、力学作图
1.力的三要素:
力的大小、方向和作用点叫力的三要素。
2.力的示意图:
用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来。
3.重力
(1)重力的大小叫重量,重力计算公式:
G=mg。
(2)重力的方向:
竖直向下(指向地心)。
(3)重力的作用点(重心):
重力在物体上的作用点叫重心。
质地均匀外形规则的物体,其重心在它的几何中心上。
如球的重心在球心。
方形薄木板的重心在两条对角线的交点。
4.弹力
(1)弹力大小:
物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
弹力产生于直接接触的物体之间,任何物体只要发生弹性形变,就一定会产生弹力,不相互接触的物体之间不会发生弹力作用。
(2)弹力方向:
弹力通常分为两类,一类是拉力(如橡皮筋、弹簧等),另一类是压力和支持力(如桌面对书本的支持力和书本对桌面的压力)。
物体受到的拉力方向与物体伸长方向相反;物体受到的压力方向垂直于两物体的接触表面并指向施力物体;物体受到的支持力方向垂直于两物体接触表面并指向施力物体。
(3)弹力作用点:
弹力作用点画在物体的重心。
5.摩擦力
(1)摩擦力大小:
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
(2)摩擦力方向:
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;摩擦力有时起阻力作用,有时起动力作用。
(3)摩擦力作用点:
摩擦力作用点一般画在两物体接触表面,也可以画在物体的重心。
二、光学作图
1.根据光的反射定律作图
(1)反射定律:
在光的反射现象中,入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内(共面);反射光线、入射光线分别位于法线两侧(分居);反射角等于入射角(等角)。
(2)根据入射光线作反射光线:
先过入射点作垂直于反射面的法线(注:
法线不是光线,应用虚线表示),再根据反射角等于入射角在法线的另一侧画反射光线(注:
反射光线一定要用箭头表示)。
(3)根据反射光线作入射光线:
先过反射点(也就是入射点)作垂直于反射面的法线(注:
法线不是光线,应用虚线表示),再根据反射角等于入射角在法线的另一侧画入射光线(注:
入射光线一定要用箭头表示光线射向反射面)。
2.平面镜作图
(1)平面镜成像的特点:
1)平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等;2)像与物体的大小相等;3)像与物体的连线与镜面垂直;4)像与物左右相反;5)成正立虚像。
(2)作图的规范化要求:
平面镜的反射面和非反射面不能混淆,平面镜的非反射面要画上短斜线;实际光线(入射光线和反射光线)要画成实线,并用箭头表示光行进的方向;虚像、法线和光的反向延长线要用虚线表示;为了表示实物和虚像的对称点,实物和虚像都要标上箭头或字母;要符合光的反射定律和平面镜成像的特点。
(3)平面镜作图题的类型和解法
1)确定平面镜的位置:
像物关于镜面成轴对称。
根据入射光线和反射光线位置确定平面镜的位置:
①找到入射光线和反射光线及其交点;②画法线:
根据光的反射定律知,反射角等于入射角,所以反射光线与入射光线的角平分线即为法线;③画平面镜(画实线),平面镜与法线垂直;④用短斜线标出平面镜背面。
2)根据像与物的位置确定平面镜的位置:
①将像与物的对应点连接(画虚线);②作此虚线的垂直平分线(画实线),即平面镜的位置;③在平面镜的一侧画上短斜线。
3)确定平面镜所成像的位置
根据反射光线位置确定像的位置(根据光的反射定律作图):
①画出物体上一点发出的任意两条入射光线,并分别划出反射光线;②将反射光线延长,并找到交点,交点即为物体上那点的像。
根据像与物到平面镜的距离相等确定像的位置(根据平面镜成像特点作图):
①在物上取任意两点A,B分别过这两点作到平面镜的垂线,并延长;②在延长线上取点A′到平面镜的距离与A到平面镜的距离相等,同理找到B′点;③根据这两个对应点的位置就可以大致画出像的形状和位置了,如果还画不出来,可以多选几个对应点。
4)确定物的位置(寻找点光源):
根据反射定律分别作出反射光线对应的入射光线。
这两条直线的交点即入射光线的交点,为发光点S的位置;可利用反射光线先确定像的位置,再由像确定物的位置。
5)作通过指定点的反射光线:
首先根据平面镜成像的特点作出已知发光点的像点,再连接发光点和像点,连线与镜面的交点即为入射点,最后画出入射光线和反射光线。
3.光的折射作图
(1)作图依据:
光的折射定律。
(2)作图要求:
1)实际光线(入射光线和折射光线)要画成实线,并用箭头表示光行进的方向,实物用实线表示;2)光的反向延长线和虚像要用虚线表示;3)法线要与界面垂直,且画成虚线。
(3)主要作图步骤:
先要弄清楚光从哪种介质射入另一种介质,后清楚折射角与入射角的大小关系,然后根据折射定律完成光路图。
(4)光的折射作图题的类型和解法
1)已知入射光线作折射光线:
过入射点作法线(要画成虚线);确定入射角;根据折射角与入射角的大小关系在另一种介质和法线的另侧作出靠近或远离法线的折射光线。
2)已知折射光线作入射光线:
过折入射点(即入射点)作法线(要画成虚线);确定折射角;根据折射角与入射角的大小关系在另一种介质和法线的另侧作出入射光线。
3)作通过指定已知点的折射光线:
连接光源和已知点(画虚线)就与分界面有个交点,入射点就在该交点和已知点之间的分界面位置上。
4.透镜作图
(1)已知入射光线(或折射光线)作折射光线(或入射光线)。
(2)根据入射光线和折射光线,确定透镜类型及位置:
首先要比较折射光线与入射光线,若折射光线比入射光线更加会聚,则一定是凸透镜;反之就是凹透镜。
先将对应的光线连接起来形成光路,再进一步判定透镜对光线是起会聚作用还是发散作用。
如果入射光线经过透镜的折射后,折射光线比入射光线更靠近主光轴,透镜则是个凸透镜;折射光线比入射光线更远离主光轴,透镜则是个凹透镜,透镜在光线发生偏折后的位置上。
三、简单机械作图
1.杠杆作图
(1)分析杠杆受力:
杠杆在动力和阻力的共同作用下处于平衡状态,所以动力和阻力的作用效果“相反”,据此判断二力方向;另外,二力的作用点均在杠杆上。
(2)力臂作图步骤:
找支点、画力线、点线引出垂线段。
(3)杠杆中最小力的作法:
将支点和力的作用点相连为最长力臂,依据题干中给出的已知力方向,确定最小力方向,在最长力臂末端沿最小力方向垂直画出的力即为最小力。
2.滑轮组绕线作图
(1)绳子段数n的计算方法:
①距离关系确定:
n=Sh(S为绳端移动距离,h为重物移动距离);②力关系确定:
。
(2)找“起点”:
根据“奇动偶定”的原则确定绳子的起点位置,即若n为偶数,绳子从定滑轮绕起,若n为奇数,绳子从动滑轮绕起。
四、电和磁作图
1.磁极间相互作用规律:
同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
2.磁感线的特点:
①磁体外部,从N极到S极;②磁感线是闭合的、连续的、不相交的曲线;③磁感线的疏密反映了磁场的强弱;④磁感线的方向与磁场的方向相同。
3.磁场的方向:
与小磁针静止时N极的指向相同,S极所指方向与磁场方向相反。
4.安培定则的内容:
用右手握住螺线管,四指指向电流方向,拇指指向就是通电螺线管的N极。
一、力学作图
【典例1】(2017•滨州)请在图中画出静止在斜面上物体的重力和物体对斜面的压力的示意图。
【答案】如图。
【典例2】(2017•德州)如图所示,物体A处于静止状态,小车在拉力F作用下向右加速运动。
请在图中画出物体A所受的支持力N和摩擦力f的示意图(力的作用点图中已标出)。
【答案】如图。
二、光学作图
【典例3】(2017·南京)如图所示,画出物体AB在平面镜中的像A´B´。
【解析】平面镜成像规律:
像与物对平面镜来说,成正立、等大、反向、对称的虚像。
平面镜成像是根据光的反射现象,遵循光的反射定律。
在画出平面镜所成的像的时候,一定要注意是虚像。
正确作图如图所示。
【答案】如图。
【典例4】(2017·上海)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,此题不难作答。
【答案】如图。
【典例5】(2017·兰州)画出图中从S点射出的两条入射光线经过透镜后的折射光线。
【解析】凹透镜的三条特殊关系与凸透镜不同,除了通过光心的光线不改变方向外,其他两条应该是:
平行于主轴的光线,经凹透镜折射后的光线的反向延长线经过同侧焦点;射向异侧焦点的光线,经透镜折射后平行于主轴。
如图所示。
【答案】如图。
三、简单机械作图
【典例6】(2017•威海)如图所示,轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下,在水平方向处于静止状态,请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
【答案】如图。
四、电和磁作图
【典例7】(2017•黄石)闭合开关,螺线管右侧的小磁针立即转动,最后静止时N极指向螺线管,如图所示,请画出螺线管上的导线环绕图示。
【解析】
(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,判断螺线管的磁极;
(2)根据安培定则绕出螺线管的绕法。
(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断螺线管的右端是N极,左端是S极。
(2)用右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指就是电流方向,可以判断电流从螺线管的左端流入;如图。
【答案】如图。
一、力学作图
1.(2017•青岛)请画出木块在斜面上匀速下滑时的受力示意图。
2.(2017•德阳)如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中受力示意图。
3.(2017•连云港)如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图。
4.(2017•福建)在图中画出石块A受到的重力G和拉力F的示意图。
5.(2017•无锡)如图乙所示,用手指顶在刻度尺上O点,刻度尺水平静止。
请在图中画出此时刻度尺受力示意图。
6.(2017•河南)如图所示,当小军用力推墙时,他沿水平冰面减速向后退去,请你画出此时小军的受力示意图。
(图中黑点表示重心)
7.(2017•鄂州)如图,是一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地的一瞬间。
请画出此刻地面对他的支持力和摩擦力的示意图(A点是作用点)。
8.(2017•咸宁)如图所示,请画出所受的重力G和球对墙面的压力F的示意图。
9.(2017•大庆)如图,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图。
(力的作用点画在物体的重心)
二、光学作图
10.(2017·衡阳)如图所示,A′B′是AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
11.(2017·宿迁)按照要求作图。
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。
12.(2017·营口)晚上,游泳池底的灯光亮起,请画出池底一盏灯发出的一条光线在水面处发生反射和折射的光路图。
13.(2017•德州)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线。
14.(2017•西宁)如图,请完成图中光线通过凸透镜折射,再经平面镜反射的光路图。
三、简单机械作图
15.(2017•天水)如图所示,质地均匀的圆柱形细木棒放在地面上,另一端与支点O连接,在图中画出木棒所受重力的示意图、重力的力臂。
16.(2017•临沂)图中,O是杠杆OA的支点,请画出拉力F的力臂。
17.(2017•威海)如图所示,轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下,在水平方向处于静止状态,请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
四、电与磁作图
18.(2017•咸宁)如图所示,根据图中磁感线的方向,标出通电螺线管的N极和电源的“+”极。
19.(2017•威海)开关闭合后电磁铁A和永磁体B的磁感线分布如图所示。
请标出永磁体B左端的磁极和四条磁感线的方向。
20.(2017•黄石)闭合开关,螺线管右侧的小磁针立即转动,最后静止时N极指向螺线管,如图所示,请画出螺线管上的导线环绕图示。
21.(2017•青岛)下列作图中,正确的是()。
A.通电螺线管的极性
B.磁极间的磁感线
C.动力的F1力臂
D.上浮小球受到的力
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