初中物理作图理论和例题解析.docx

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初中物理作图理论和例题解析

初中物理作图题理论和例题解析

一、光学作图题精准技巧及其例题解析

1.光学作图精准技巧

（1）注意“箭头”方向；

（2）平面镜成像一定要画成“虚线”；

（3）根据入射光线与出射光线在光具同侧或者异侧来判定是面镜或透镜；根据出射光线与入射光线比较，是会聚或发散来判定凸透镜或凹透镜。

2.光学作图题及其解析

【例题1】在图中，画出入射光线AO的反射光线，并标明反射角和它的大小。

答案：

如图所示：

解析：

此题考查了对光的反射光路的画法，首先要掌握光的反射定律的内容，特别是反射角等于入射角。

同时考查了入射角与反射角的概念，知道入射角与反射角都是光线与法线的夹角。

根据反射定律：

反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线并标出反射角及其度数。

因为入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为90°﹣30°=60°。

根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为60°。

【例题2】一小球A在水平桌面上匀速向左运动，桌面上放置一平面镜，如图所示是小球A和它在该平面镜中的像A´在某一时刻对应的位置，请作出该平面镜（保留作图痕迹）

答案如图所示：

解析：

此题考查了平面镜成像的特点（物像关于平面镜对称），作图时注意保留作图痕迹，会根据平面镜成像的特点找出平面镜的位置。

根据平面镜成像的特点知，像与物关于镜面对称，则镜面位置在AA′的中垂线上。

连接AA′，做出AA′的中垂线，即为镜面。

【例题3】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。

答案如图所示：

解析：

根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向。

根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线；根据折射角小于入射角在法线右侧水中画出折射光线。

【例题4】请画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。

答案如图所示：

解析：

凸透镜对光有会聚作用，平行主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点。

【例题5】在图中画出与入射光线对应的折射光线。

答案如图所示：

解析：

仔细观察入射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图。

凹透镜三条特殊光线的作图：

①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。

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过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

【例题6】如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。

若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。

答案如图所示：

解析：

此题主要考查了三条特殊的光线，利用三条特殊的光线来作图。

考查了学生的逆向思维能力。

要解决此题，需要掌握三条特殊的光线：

平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴。

要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点。

从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。

由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。

从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。

【例题7】在图中用平面镜成像特点作出物体AB的像．

答案：

光路图如下：

解析：

平面镜成像的特点是：

像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点A、B的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像．

二、力学作图题精准技巧及其例题解析

1.光学作图精准技巧

（1）力的图示注意点：

①究竟画哪个物体所受力;②画物体哪个（些）力;③抓住“力的三要素”,会规范的作图；

（2）杠杆相关要注意：

①描出支点；②用虚线画力的作用线；③从支点向力的作用线作垂线；

（3）滑轮组相关要关注：

①动滑轮承担的重物的绳子股数；②绳子起点；③绳子自由端方向。

2.力学作图题例题解析

【例题1】如图所示，是一只在空中飞行的足球（不计空气阻力）画出它所受力的示意图．

答案如下图所示：

解析：

不考虑空气阻力，那么在空中飞行的物体只受重力作用；根据重力的方向总是竖直向下的，并过重心表示出重力的作用点和方向．由于足球是形状规则的物体，其重心在其几何中心（球心）上，过球心沿竖直向下画一条有向线段，用“G”表示重力，如下图所示。

【例题2】有一个木球静止在水面上，在图中画出它的受力示意图．

答案如下图所示：

．

解析：

木球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于木球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等．

木球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上；过木球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F浮表示，注意这两条线段长度应相等，如下图所示。

【例题3】

（1）请作出图1中：

①物体A所受重力G的示意图；②力F的力臂l．

（2）某人站在小车里，随小车在水平地面上做匀速直线运动，画出图2人的受力示意图．

图1图2

答案：

如图所示：

解析：

（1）画重力示意图的关键是要把握它的三要素；画杠杆的力臂则要找准支点和力的作用线，并从支点向力的作用线做垂线.

（2）本题的关键先分析出人受到几个力，再根据人站在水平地面上处于静止状态判断几个力的大小关系，最后正确画出受力示意图．人站在小车里，随小车在水平地面上做匀速直线运动，受到重力G和支持力F，这两个力是一对平衡力，重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，标出字母符号，注意两条线段长度要相等。

【例题4】如图所示，请画出热气球在竖直方向加速上升时的受力示意图（忽略空气阻力）。

答案如图所示：

解析：

画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力。

热气球在竖直方向加速上升时受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于热气球加速上升，因此受到浮力大于重力。

热气球在竖直方向加速上升时，受到重力和浮力的作用，且浮力大于重力，过热气球的重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F浮表示。

如图所示。

【例题5】请用力的示意图表示悬浮在水中的物体受到的浮力。

答案如图所示：

解析：

浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于排开液体受到的重力。

浸没在水中物体悬浮在水中，受到的浮力等于物体受到的重力。

【例题6】如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示。

答案：

如图所示：

解析:

过支点O作F作用线的垂线段，即力臂L，如图所示.

三、电磁学作图题精准技巧及其例题解析

1.电磁学作图精准技巧

（1）串联简单，并联抓住“分支点”；

（2）注意“分支点”、“+、-”接线柱、量程以及滑动变阻器的连线（“一上一下”和“阻值变化”）；

（3）首先判断用电器串并联，在根据要求把开关装到合适位置；

（4）注意"三眼插座及保险丝"和"螺口灯泡及控制开关"与火线,零线和地线的连接.

（5）抓住"右手螺旋定则"三个要点：

①伸出右手；②四指与电流方向一致；③大拇指所指为N极方向。

2.电磁学作图题例题解析

【例题1】请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。

解析：

首先要弄清电阻和滑动变阻器及与开关的关系，经过观察分析它们是和电流表是串联的。

电压表与电阻并联，测其两端电压。

这样从电源正极开始一次画出开关、电流表、电阻、滑动变阻器、回到电源负极，用笔画先连接。

然后画电压表与电子并联。

答案：

如图所示。

【例题2】如图所示，两灯均标有“6V3W”字样，接在6V电源上，闭合开关S，两灯均发光但较暗．现给你两根导线和一只开关S′，请将开关S′接入电路．要求闭合S、S′时，只有灯L1正常发光；闭合S、断开S′时两灯又恢复到原来发光较暗的状态．

解析：

本题考查串并联电路的设计，关键明确灯泡正常发光时，其实际电压等于额定电压．

灯泡正常发光时，灯泡的实际电压等于灯泡的额定电压；根据题意可知，灯泡的额定电压与电源电压相等，因此要使一个灯泡正常发光，必须将另一个灯泡短路，故将开关S′与L2并联．

答案：

使开关S′与L2并联；如下图所示。

【例题3】通电螺线管下方自由转动的小磁针静止后如图所示，请在图中标出螺线管的N、S极和螺线管中的电流方向．

答案：

如下图所示。

解析：

小磁针的左端S极靠近螺线管的左端，所以螺线管的左端为N极，右端为S极．再结合图示的螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出．

【例题4】如图所示，闭合开关S，通电螺旋管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左．则电源的右端为　　极．若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向　　（选填“a”或“b”）端移动．

答案：

正；b．

解析：

通电螺线管磁极的判定要利用安培定则，安培定则中涉及三个方向：

电流方向与线圈绕向即四指的指向；磁场方向即大拇指的指向．在关于安培定则的考查中，往往是知二求一．小磁针静止时N极向左，则由磁极间的相互作用可知，通电螺线管右端为S极，则左端为N极，根据安培定则可以判断电源的右端为正极，左端为负极；如图所示：

若使通电螺线管的磁性增强，需增大电路中电流，由欧姆定律可知要减小电路中电阻，故滑片向b端移动．

【例题5】按题目要求完成如图：

如图，A、B两球带异种电荷，画出A受到重力和吸引力的示意图。

答案：

如图所示。

解析：

本题考查了作力的示意图，作力的示意图时，应先确定力的作用点及力的方向，这是作力的示意图的关键。

（1）找出重心，在重力的方向（竖直向下），画一带箭头的线段，表示物体所受的重力，这就是重力示意图；

（2）A、B两球带异种电荷，异种电荷互相吸引，由此可知，A受到吸引力的方向向右。

重力的方向竖直向下，过A球的重心竖直向下画一带箭头的线段，并标上符号G；即为A受到重力的示意图；由于异种电荷互相吸引，则A球受到B球水平向右的吸引力，作用点也在A球的重心。

【例题6】请将电源、电流表，电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内，并将电路补充完整。

要求：

开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。

答案如下图所示：

解析：

滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，据此填充元件。

要滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联；

灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U=IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联；所以，电源在最左端的虚线框内，且上端为负极，这样可以满足电流方向如图所示；电压表和滑动变阻器并联，填在中间的虚线框内；电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内。

【例题7】按题目要求完成如图：

如图，用笔画线代替导线，正确连接家庭电路。

答案如图所示：

解析：

掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。

灯泡的接法：

火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。

三孔插座的接法：

上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。

灯泡和开关的接法：

开关要接在火线和灯之间，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。

三孔插座的接法：

上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。

【例题8】如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管的绕线，并标出电源的正、负极。

答案如图所示：

解析：

此题考查了安培定则、磁极间的作用规律。

安培定则共涉及三个方向：

电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个；在此题中，小磁针的NS极是解决此题的入手点。

根据小磁针的N、S极，可以确定通电螺线管AB的N、S极。

根据A螺线管的NS极和线圈绕向利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向；利用螺线管中的电流方向和B螺线管的NS极根据安培定则可以确定螺线管的绕向。

（1）小磁针的N极靠近了螺线管A的右端，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。

同理可以确定螺线管B的左端为N极，右端为S极。

（2）根据螺线管A的左端为N极，右端为S极，结合其线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入，左端流出，即电源的右端为“+”极，左端为“﹣”。

（3）根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出，结合螺线管B的左端为N极，右端为S极，利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向。