专题三作图题讲解

专题三作图题题型概述Ｋ作图题体现的是一种解决问题的思维方法——“作图法”，是物理中考题的重要题型之一，它既有形象思维的直观、鲜明、生动的特点，又具有抽象思维的严密逻辑推理过程，既考查对物理概念和规律的理解程度，又考查把抽象的物理语言转化为直观的物理图像的能力，作图可以将相关的物理量用数学的常用表达方式呈现出来，也是建立物理模型的最好表示形式，许多物理问题就是将文字叙述转化为图像模型而得以解决。

通过作图题可以反映学生对知识的理解和掌握程度。

作图题的考查难易度均为容易题，一般可分为两大类：基本作图和设计作图。

基本作图题考查基本作图方法和基本作图能力；设计作图题考查建模能力、设计能力、创新能力和作图技巧。

无论哪种作图题，严谨、细心、细致是做好作图题的重要保障。

考情分析Ｋ通过分析上海近四年的中考物理试卷发现，每年都会在第17、18题考查作图题，有时在后面的实验中会涉及有关电路连接的作图题。

常见的作图题主要分为力学类、光学类、电磁学类等三大类。

力学类主要包括“力的图示”、“杠杆上的力和力臂”。

光学类包括“平面镜成像”，“光路”。

光路又分为反射光路、折射光路和透镜光路等。

电磁学类包括“通电螺线管”和“电路图”等。

电路图从形式上又可分为：填(电)表类，连线和添线类，滑动变阻器类和设计类等。

每年作图题2题，共6分，在中考竞争日趋激烈的今天，谁也不敢轻易地失去1分。

因此，我们在作图题的复习上，仍然不敢掉以轻心。

方法导引Ｋ例1如图(a)所示，重为50牛的物体受到20牛的水平向右拉力作用，在水平地面上做匀速直线运动。

请用力的图示法在图中画出物体受到的支持力。

【解析】所需作的力为支持力，而其三要素(大小、方向、作用点)并未直接给出，需要同学们应用二力平衡的知识分析得到。

根据物体在水平地面上做匀速直线运动，说明物体受到的是平衡力。

在竖直方向上，支持力与重力是一对平衡力，大小相等，所以支持力大小也是50牛，方向为竖直向上。

支持力，作为弹力的一种，其作用点应该画在什么地方呢？初中物理中，为了更好地体现出支持力与重力的平衡关系，通常将支持力的作用点画在物体的重心上。

本题中只要求作支持力，其他力不作。

【答案】答案见(b)图【点拨】依力的图示法要分析所受的力，考虑力的三要素，根据作图要求答题。

【方法点拨】作力的图示或示意图时的一般步骤或方法可归纳为：(1)明确题意：首先要确定哪个物体是受力物体？该物体受到几个力？题目要求画出哪个力？(2)受力分析：确定受力物体后，受力分析先从重力开始分析，接触处分析有无弹力、摩擦力等；分析力不可无中生有，一定要找到其施力物体。

(3)要用实线，并且要标出力的方向、作用点和力的名称，如果力有大小则要在箭头旁边标出力的大小(在同一个图中有几个力，力越大线段应越长)。

变式训练11如图，物体重为10牛，在光滑的水平桌面上做匀速直线运动。

请用力的图示法在图中画出物体所受的力。

例2如图(a)所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂。

在图中画出力F1的力臂l1和力F2。

【解析】作图过程：作F1的力臂l1：将F1作用线反向延长；从支点O向F1反向延长线作垂线，标上垂直标记；用大括号标记出支点到垂足间的线段，即为力臂l1；作l2的力F2：过l2非支点的端点作垂直于l2的虚线(F2的作用线)；找F2的作用点，即虚线与杠杆的交点，如图所示；两个力都在支点同侧(右侧)，因此方向相反，而F1向下，因此F2向上。

作F2的关键是找到作用点和判断F2方向。

【答案】答案见(b)图【点拨】本题中利用“同异”即两个力在支点同侧，则两个力方向相反判断两个力方向相反，另一种情况两个力在支点两侧，因此力都是往下的。

同时注意找出力臂的支点。

【方法点拨】有关杠杆的作图题以画力和力臂为主。

对于自己所画的力臂，大家完全可以进行自检，力臂是一线段，两个端点，一个是支点，还有一个则应该在对应的力的作用线上(包括延长线)。

相对来讲，作力难度大一些，需要判断力的作用点和方向。

确定作用点：力一定是作用在杠杆上的，即力的作用点应是所作虚线和杠杆的交点．．．．．．．．．．．．．．．．．；确定力的方向：需要联系另一个力来判断，简单记来是四个字：“同异．．”。

“同异”指的是两个力在支点同侧，．．”“异同则两个力方向相反；“异同”指的是两个力在支点两侧(不同侧)，则两个力方向相同。

作图的步骤可归纳为以下两步：(1)明确题意：找准支点的位置；分析哪个力是动力，哪个力是阻力(不管是动力还是阻力，都是杠杆本身受到的力，而不是杠杆施加给其他物体的力)。

(2)作图：画出力的作用线；从支点开始向动力(或阻力)作用线作垂线，支点与垂足之间的距离就是相应的力臂，力臂可以用虚线表示，也可用实线表示。

变式训练21如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接。

要求：(1)作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图(2)画出重力的力臂例3在图(a)中，画出反射光线OB的入射光线AO，并标出入射角及其大小。

【解析】该作图题考察了光的反射定律以及入射角的定义。

作图步骤为：过入射点，垂直于反射面画出法线(虚线)，根据反射角等于入射角画出反射光线，并按反射方向标出箭头，最后按题目要求标明入射角及其度数。

【答案】答案见(b)图【点拨】这类作图题中最容易犯的错就是标错角的位置，从而其度数也出错。

而大家只要明白，无论是反射角还是入射角(包括折射角)，其中一条边都是法线，就不会出错了。

【方法点拨】作光的反射角、入射角或折射角的光路及大小时，应先在入射点作出法线(法线用虚线画)，然后根据反射角与入射角，或折射角与入射角的关系作出相应的光线。

作图时需明确以下几点：(1)反射角等于入射角，折射角不等于入射角。

(2)反射光线与入射光线，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，注意折射光线与反射光线位于界面两侧。

(3)注意箭头往里的一般为入射光线，箭头朝外的为反射光线或折射光线。

(4)折射光路中要注意从哪种介质到哪种介质，与法线的夹角变大还是变小；另外在反射光线和折射光线都要作的图中，要注意别遗漏。

变式训练31如图(a)，一束光线从空气斜射向水面，请在图中画出这束光的反射光线和折射光线。

例4根据平面镜成像特点，在图(a)中画出物体AB在平面镜MN中的像A′B′。

【解析】过A、B分别向平面镜作垂线，在平面镜两侧分别量取距离相等的两段线段，确定点A′B′的位置，用虚线连接两个点，如图(b)。

【答案】答案见(b)图【点拨】平面镜成虚像，因此一定用虚线表示。

垂线与镜面的交点上要标好垂直符号。

【方法点拨】有关平面镜成像的光学作图，要注意镜前为实物，用实线，平面镜所成的像为虚像，一定要用虚线表示，作图步骤为：(1)找出图像中的特殊点分别向镜面作垂线(如例4中，A、B点为特殊点)，并在垂线与镜面的交点上标好垂直符号；(2)延长各垂线，使延长的线段长度与开始时的长度相等，并用一字母表示；(3)连接各点得到所画图像。

注意：像中字母一般在表示物体的字母右上角加“′”，如物体AB的像表示为A′B′；所画的垂线为辅助线，应用虚线表示；平面镜成像时，所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像。

变式训练41请画出物体AB在平面镜MN中的像A′B′。

例5请根据图(a)中给出的平行于主光轴的入射光线，画出它们通过凸透镜后的出射光线。

【解析】凸透镜对光有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点。

【答案】答案见(b)图【点拨】明确凸透镜对光有会聚作用，并且光线会聚到焦点，然后作出图像即可。

【方法点拨】凸透镜作图中的三根特殊光线性质：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点；经过光心的光线不改变传播方向；经过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。

除凸透镜外常见的还有凹透镜，两者的区别在于：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。

注意这里的会聚作用是指经透镜折射后的光线比原来会聚了，未必是能会聚到一点。

变式训练51完成下列透镜的特殊光线的光路图。

例6在图(a)中，根据电流方向标出电源的正、负极和通电螺线管及小磁针的N、S极。

【解析】根据电流方向，利用右手螺旋定则，判断通电螺线管磁性；小磁针被N极吸引的是S极，反之是N极。

若先画出通电螺线管的磁感线，再根据磁感线上某点的切线方向，就是小磁针在该点静止时N极所指的方向来判断小磁针的极性，是一种更好的方法。

【答案】答案见(b)图【点拨】通电螺线管的作图题都是利用右手螺旋定则的，即使题中未要求标出导线中的电流方向，建议大家标在图上，方便你应用右手螺旋定则，提高答题的正确率。

【方法点拨】 1.明确磁体北极所受磁力的方向与该点的磁场方向一致，明确安培定则并能够熟练运用。

2.抓住“右手螺旋定则”三个要点：①伸出右手；①四指方向与电流方向一致；①大拇指所指为N极方向。

若题中是根据磁场方向判断电流方向，判断顺序不一样，但方法类似，应学会灵活应用。

变式训练61根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。

例7在如图(a)的电路中有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，要求L1、L2并联；电流表测量小灯L1的电流，电键S控制整个电路。

【解析】连线题不可盲目，先要对题目要求进行分析。

该题有3个要求：①L1、L2并联，在没进一步分析之前无法确定太多，但是应该明确，接下来大家应该着手去确定每条支路各有什么元件；①电流表测量小灯L1的电流，则说明电流表和小灯L1得串联在同一条支路上；①电键S控制整个电路，说明电键S得接在干路上。

综合以上3条分析，两条支路情况已经明确，一条支路是L1串联电流表，另一条支路只有L2，电键S在干路上。

将设计好的想法实现还有一定困难，这里推荐一种方法，大家可以用铅笔把设计好的两条支路轻轻描出，并将两端接线柱也做上记号如图(b)，再连一个并联电路，难度就大大下降了。

【答案】答案见(c)图【点拨】能够在电路实物图中看出有电流分叉点，是对初三学生的一项基本要求；此外，在连线题中有一类考题，会规定连接线的数量，大家要仔细审题；最后要提醒大家的是如果要连接电表，注意电表的正负接线柱不要接反。

【电学作图方法点拨】1．在画电路图时，电路符号与实物图要一一对应；电路元件的符号要规范；连接导线要横平竖直，器件布局合理，图形要美观简洁；导线交叉相连处的节点要突出。

2．电压表要并联在用电器的两端，电流表与所测电路串联。

3．应注意结合安全用电的要求和原则(注意三孔插座、开关的位置，导线交叉相连处的点，火线连在螺口灯泡的中间接线柱(锡块)上)。

严禁任何形式的短路出现(除非个别题目有要求)。

此外，有滑动变阻器的作图题，难度不大，却很容易犯错，主要是因为不能细心分析电流——电阻——接线柱这一串过程。