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通过一模和月考,发现大部分同学都没有对作图题引起重视,甚至有的成绩特别好的同学也会在这方面丢分,属实不应该。为了让同学们更好的精准复习,今天小编特别编写作图训练题和解法指导,想考高分的甚至满分的同学请务必认真对待。
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、对相关知识的理解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。
解题方略:
一、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。