内容正文:
题型一 作图题
光学作图
初中物理光学作图主要包括光的反射、折射、平面镜成像、透镜成像等内容,以下是作图注意事项。
1. 工具使用:必须使用直尺和铅笔作图,确认无误后可用黑色签字笔描边。
2. 光线表示:实际光线(入射、反射、折射光线)用实线加箭头表示;辅助线(法线、虚像、光的反向延长线等)用虚线表示。
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3. 箭头方向:入射光线箭头指向界面,反射和折射光线箭头背离界面。
4. 垂直符号:表示法线与界面垂直、像与物连线与平面镜垂直时,需标注垂直符号。
5. 平面镜标注:平面镜背面需用短斜线表示涂层。注意以上方面,结合具体题目条件,可逐步完成光学作图。练习时需注意规范作图,确保光线方向和角度准确。
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一、光的反射作图
【方法指导】
1. 已知入射光线画反射光线
(1)过入射点做法线(虚线),标出垂足。
(2)根据反射角等于入射角,用量角器画出反射光线,箭头指向背离界面。
2. 已知反射光线画入射光线
同样过反射点做法线,根据反射角等于入射角确定入射光线方向,箭头指向界面。
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【例1】 (2024•宜宾)一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把光线竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜的位置和反射光线。
解析:因小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,所以反射光线竖直向上,反射光线与入射光线的角平分线即为法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置,如下图所示。
答案:见解析图
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二、平面镜成像作图
【方法指导】
1. 对称法:作出物体各点关于平面镜的对称点,用虚线连接对称点得到虚像。
2. 光路图法:若已知反射光线,反向延长反射光线找到像点,再过像点作垂线确定入射点,连接入射点与物体点得到入射光线。
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【例2】 如图,请根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
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三、光的折射作图
【方法指导】
1. 已知入射光线画折射光线
(1)确定入射点,过入射点做法线(虚线)。
(2)根据光从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角;从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角,画出折射光线,箭头指向背离界面。
2. 已知折射光线画入射光线
同样确定入射点和法线,根据折射规律反向确定入射光线方向。
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【例3】 (2025•吉林)如图所示,请画出折射光线的大致位置。
解析:光从空气斜射到水中时,在界面发生折射,折射角小于入射角,如下图所示。
答案:见解析图
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四、透镜作图
【方法指导】
1. 凸透镜
(1)特殊光线法:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;过光心的光线方向不变。
(2)根据物距和像距关系作图:根据物距u和像距v的关系(如u>2f时,f<v<2f;f<u<2f时,v>2f),确定像的位置。
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2. 凹透镜
(1)特殊光线法:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其反向延长线过虚焦点;过虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。
(2)根据光线传播路径判断透镜类型:若折射光线相对于入射光线的延长线更偏向主光轴,为凸透镜;反之为凹透镜。
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【例4】 (2025•眉山)根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
解析:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,如下图所示;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,如下图所示。
答案:见解析图
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力学作图
初中物理力学作图主要包括力的示意图、杠杆示意图、滑轮组绕线等内容,以下是作图注意事项。
规范作图:用铅笔、直尺等工具作图,实线画力,虚线画力的作用线、力臂等。
保留痕迹:辅助线、延长线等要保留,不要擦除。
标注清晰:箭头、符号、字母等标志不能丢失,力臂要标清大小和方向。
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一、力的示意图
【方法指导】
1. 确定研究对象:明确要分析受力的物体。
2. 找作用点:规则物体一般取几何中心,不规则物体看题目给定的点。
3. 定方向:
重力:竖直向下。
压力和支持力:垂直于接触面。
拉力:沿绳子方向。
摩擦力:与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
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4. 画线段:从作用点沿力的方向画线段,力越大线段越长。
5. 标箭头和符号:线段末端标箭头表示方向,标注力的符号(如G表示重力,F表示弹力、拉力等),已知大小的标出数值和单位。
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【例1】 (2025•宝安区期末)如图所示,踢出去的足球在水平地面上向左滚动,请画出足球所受阻力和足球对地面的压力的示意图。
解析:踢出去的足球在水平地面上向左滚动,足球受水平向右的阻力f,作用点可以画在足球的重心(球心)上;足球对地面的压力F的方向垂直地面向下,作用在地面上,作用点画在足球与地面的接触点上,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上f、F,如下图所示。
答案:见解析图
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二、杠杆示意图
【方法指导】
1. 找支点:根据题目或杠杆特点确定支点位置。
2. 画力和力的作用线:确定动力和阻力的作用点、方向,画出力的作用线,延长线用虚线。
3. 作垂线段:从支点向力的作用线作垂线,标垂直符号。
4. 标力臂:支点到垂足的距离为力臂,用大括号或箭头标识,标注力臂符号(如L1、L2)。
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【例2】 (2025•怀化一模)路灯给晚归的人无限温暖,请在图中画出拉力F1的力臂L1。
解析:已知支点为O,从支点O向拉力F1的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂L1,如下图所示。
答案:见解析图
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三、滑轮组绕线
【方法指导】
1. 确定绳子段数:根据n=,计算承担物重的绳子段数。
2. 确定固定端:按“奇动偶定”原则,n为偶数时绳子起始端系在定滑轮上,n为奇数时系在动滑轮上。
3. 确定拉动方向:若要求改变力的方向,绳子自由端最后穿过定滑轮向下拉;若要求最省力,绳子自由端最后从动滑轮向上拉。
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【例3】 (2025•栾城区期末)用笔画线表示绳子组装如图所示的滑轮组,要求此时使用滑轮组提升重物时最省力。
解析:图中只有一个动滑轮,要求最省力,则3段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法;绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮,如下图所示。
答案:见解析图
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电磁学作图
初中物理电磁学作图主要包括电路连接、家庭电路、电磁现象图示等内容,以下是作图注意事项。
1. 规范作图:用铅笔、直尺等工具作图,导线横平竖直,元器件符号标准。
2. 连接准确:电路连接点要画实心点,电表、开关等元器件要接入正确位置。
3. 标注清晰:元器件符号、正负极、磁极名称、磁感线箭头等标识不能丢失。
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一、连接实物图
【方法指导】
1. 分析电路:先判断电路是串联还是并联。
2. 电流路径:从电源正极出发,沿电流方向依次连接元器件,回到电源负极。
3. 并联分支:在电流分流点和汇流点准确连接,线要连到接线柱上,导线不要交叉。
4. 元器件规则:电流表串联,电压表并联;滑动变阻器按“一上一下”原则接入。
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【例1】 (2025•兰州)小明想用下列器材测量标有“2 V 1 W”字样的小灯泡正常发光时的电阻,请用笔画线表示导线,将下面的实物电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小。
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解析:小灯泡额定电流I===0.5 A,所以应选0~0.6 A量程的电流表,电流表串联在电路中;小灯泡额定电压是2 V,所以电压表应选0~3 V量程,将电压表与小灯泡并联;因为要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小,根据欧姆定律I=知电源电压不变时,电流变小则电阻变大,所以滑动变阻器接入电路的电阻应变大,滑动变阻器应采用“一上一下”的接法,且要使滑片右移电阻变大,应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,据此连接电路,电路如下图所示。
答案:见解析图
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二、设计电路图
【方法指导】
1. 规划布局:先构思元器件位置,使图形布局均匀、简洁。
2. 标准符号:使用统一规范的元器件符号。
3. 横平竖直:导线画成直线,转弯处为直角,整体呈矩形。
4. 连线清晰:元器件不画在拐角处;导线相交若连接必须画实心点,不连接则跳过。
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【例2】 (2025•贵州)小明设计了一款可调温电热垫,其调温开关的结构及工作原理如图甲所示,绝缘滑动键上固定有长、短两块铜片,两铜片分别与电源两极相连;拨动滑动键,改变两铜片与a、b、c三个触点的接触方式来切换挡位。图乙是电热垫内部未完成的电路图,若电源两端电压U=4.8 V,两电阻丝的电阻分别为R1=12 Ω、R2=4 Ω。不添加器材,请在虚线框内完成电路图,使其满足以下要求:
题型一 作图题
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挡位一:长铜片与a接触,短铜片与b接触,此时电阻为R2的电阻丝两端的电压为1.2 V。
挡位二:长铜片同时与a、b接触,短铜片与c接触,此时通过电阻为R2的电阻丝的电流为1.2 A。
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三、连接家庭电路
【方法指导】
1. 安全原则:开关必须接在相线上;螺口灯泡的螺旋套接中性线。
2. 插座接线:遵循“左中性线(N)右相线(L)上保护线(PE)”规则。
3. 保险装置:保险丝或空气开关只安装在相线干路上。
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【例3】 (2025•广东模拟)如图为电烤箱电路的示意图,请在图中用笔画线表示导线将a、b、c三个接线口接入电路中。
答案:见解析图
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解析:由图可知,接线口b与开关相连,为了用电安全,接线口b应该与相线相连;接线口c与电烤箱的金属外壳相连,所以此时接线口c应该与保护线相连;接线口a与中性线相连。电路示意图如下。
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四、电磁作图
【方法指导】
1. 磁体磁场:磁感线在外部从N极出发回到S极,内部从S极指向N极。
2. 通电螺线管:用安培定则(右手螺旋定则)判断——右手握住螺线管,四指方向与电流方向一致,大拇指所指一端即为N极。
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【例4】 (2025•遂宁)小聪用通电螺线管模拟地磁场,请在下图中用箭头在A点标出该处磁感线方向,并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。
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