重难10 光学、力学、电学作图题(重难专练)(全国通用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-05-18
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3份
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66页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力学,光学 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.31 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57914559.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理光学、力学、电学作图重难考点,构建“考向解读-要点剖析-提分必刷”三阶训练体系,提炼规范作图方法与技巧,强化科学思维与物理观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光学作图题|典例1+类题6+必刷题17|反射“三线共面”、平面镜成像对称法、折射“空气角大”、透镜特殊光线|光的传播规律→作图规范→实际应用|
|力学作图题|典例1+类题3+必刷题10|力的示意图“三要素”、杠杆力臂作图、受力分析平衡条件|力的性质→受力分析模型→杠杆应用|
|电学作图题|典例1+类题4+必刷题15|电路转化节点法、家庭电路“左零右火上接地”、电磁安培定则|电路规律→元件连接规则→电磁应用|
内容正文:
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重难10光学、力学、电学作图题(重难训练)
重●难●要·点剖·析
模块01光学作图题、
◆典例明知◆
【典例01】
◆类题夯基◆
B
B
后视镜9
空气
◆模块02力学作图题
◆典例鸣知
【典例01】
◆类题夯基◆
1)
(2
模块03电学作图题
◆典归敛知
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S2
【典例01】
◆类题夯基◆
⑧
相线
中性线
应
S
开关
S
指示灯
3.
重●难●提●分●必●刷
屏
2.
(1
3.(1)
(2)
3)
(2)
(3
B'
小红
小红爸爸
月
亮
M
眼睛
空气
6
玻璃7.
9
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A
水面
空气
10
1
0
水面
12.
A'o
A
A
水面
水
14
空气
18
F-10N
F浮-5NN
9.
(1)
20.
G=5N
23.(1)
G30°
G
(2)
(3)
25
26.(1)
G
B
a
地面777777777777
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·B
↑E
2
27
28.
29.(1)
L
火线
零线
(2)
30
或
回
开关
氖管发光
电源
31
32
S光
相线
S,
中性线
33.
⑧
35
☐保护线
攻
相线
中性线
A
36.
37.
=38
送电线圈
电
源。
图甲
图乙
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9
40
⑧
(+)电源
电源」
。电源。
绿灯
&
⑧
加热电阻
电源
41.
42.
声控开关
电源
温控开关电
电源
控制电路
工作电路
重难10 光学、力学、电学作图题(重难训练)
内●容●导●航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 光学作图题 模块02 力学作图题 模块03 电学作图题
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
光学作图题
·光的直线传播:小孔成像、影子形成光路绘制
·光的反射:依据反射定律画光线、平面镜成像对称作图、镜面反射应用作图
·光的折射:空气与水/玻璃间入射折射光路、垂直入射特殊光路作图
·光的反射:依据反射定律画光线、平面镜成像对称作图、镜面反射应用作图
·考法:绘制入射光线、反射光线、折射光线;利用对称法作平面镜成像图;补全透镜光路;规范画出视力矫正光路;区分虚实线、标注法线与角度,修正错误光路
力学作图题
·单一力示意图:重力、压力、拉力、摩擦力、浮力的规范画法
·物体整体受力分析:静止、匀速运动、漂浮悬浮等平衡状态多力作图
·杠杆专项作图:确定支点、绘制动力阻力、作对应力臂、绘制杠杆最小作用力
·考法:按题干要求画出指定作用力;完成物体全部受力示意图;精准绘制杠杆力臂与最小动力;完成滑轮组正确绕线;把控力的作用点、箭头方向、线段长度比例
电学作图题
·基础电路作图:实物图与电路图双向转化绘制
·电路元件接线:电流表、电压表正负接线柱与量程正确接入,滑动变阻器一上一下接线
·电路设计作图:根据功能要求连接串并联电路、控制开关位置
·家庭电路作图:火线零线地线排布、灯泡与开关、三孔插座、保险丝标准接法
·电磁作图:安培定则判断螺线管磁极、绘制磁感线、电磁铁绕线作图
·考法:完成电路图与实物图互换补画;完善残缺电路接线;按照使用需求设计简易电路;严格遵循家庭电路安全规则作图;判定磁极并绘制磁感线与线圈绕向
重●难●要●点●剖●析
模块01 光学作图题
要点梳理
一、光的反射作图
1.反射光路图,如图所示
2.根据光的反射规律作光路图的方法
(1)由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母O表示。
(2)由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出。
(3)由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母 ∠i、∠α或∠1表示。
(4)根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母 ∠γ、∠β或∠2表示。
3.解题方法
(1)反射光线跟入射光线、法线在同一平面内;反射光线,入射光线分居在法线两侧,可记作“三线共面,法线居中”。
(2)反射角等于入射角,可见对于一条确定的入射光线反射光线是唯一的。
(3)在光的反射中,光路是可逆的,即若沿原来的反射光线的方向入射到镜面上反射光线将沿原来入射光线的方向射出。
二、平面镜成像作图
1.平面镜成像特点:等大、等距、垂直、对称。
2.利用平面镜成像特点作图的两种方法
(1)对称法:
①在物体上取任意两点A、B。
②分别过这两点作到平面镜的垂线,并延长。
③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,找到点B'。
④根据这两个对应点的位置即可大致画出像的形状和位置。
(2)光路图法:
①分别过两条反射光线与镜面的交点处向镜面作垂线,即法线。
②根据光的反射定律中“反射角等于入射角”作出两条反射光线的入射光线。
③两条反射光线和两条入射光线相交得到的点即为像点和发光点。
三、光的折射作图
1.解题方法
(1)定入射点:首先,需要确定光线在两种介质交界面上的入射点。
(2)画出法线:在入射点处,画出垂直于界面的法线。法线是判断光线是否发生折射以及如何折射的关键参考线。
(3)根据折射定律画出折射光线:根据折射光线和入射光线分居法线两侧的原则画出折射光线。
2.作光折射图时要注意
(1)当光线从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角;反之,当光线从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。(空气角大)
(2)光的折射具有可逆性,这意味着如果让折射光线与入射光线的位置互换,可以看到光路是可逆的,这一特性在作图时也可以用来检查所画光路图的正确性。
3.生活中的光的折射现象:从岸上看水中的物体变浅。
观察物体位置的变化情况:从岸上看水中的物体,看到的位置比物体实际的位置变浅(图甲),若从水中观察岸上的物体,看到的位置比物体的实际位置升高(图乙)。
四、透镜作图
透镜的三条特殊光线
1.过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变。
2.平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点,经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点。
3.经过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。
典例验知
【典例01】成语“井底之蛙”故事揭示了“眼界决定认知”的核心道理,警示人们要突破环境局限、拓宽视野的重要性。请利用光学知识作图说明,干枯的井底O点趴着一只青蛙能看到的井外的视野范围(O点为青蛙眼睛处),如图所示。
类题夯基
1.如图所示,一束光从空气斜射入水中,画出其反射光线和折射光线的大致方向。
2.为确保行车安全,轿车车内前挡风玻璃上方中间位置安装有车内中央后视镜,如图甲所示,主要作用是帮助司机观察车辆正后方的路况。请在图乙中画出A处司机看到B处车辆的光路图。
3.如图甲所示,舞蹈课上的小丽正对着平面镜练习站姿,我们用线段AB来表示她的身体姿态,根据平面镜成像特点,请在乙图中作出小丽在平面镜中所成的像(保留作图痕迹)。
4.如图所示,游泳池边上有一只蜻蜓(图中C点位置),一名潜水员在水下A点看到蜻蜓的像位于B点,请作出潜水员看到蜻蜓的光路图,并画出该光路中入射光线的反射光线。
5.请画出射到透镜上的两条入射光线。
6.如图所示,光源S发出的两条光线射向凹透镜,F为凹透镜的焦点,O为光心,请画出两条入射光线通过凹透镜后的折射光线。
模块02 力学作图题
要点梳理
一、作力的示意图
作力的示意图步骤:
1.确定力的作用点、方向和大小;
2.从力的作用点开始沿着力的方向作一条线段;
3.在线段的起点或终点用实心黑点标注出力的作用点;
4.在线段未端标出表示力的方向的箭头;
5.在线段旁标注表示力的大小的字母F,力的具体数值标注为F=××N。
二、重力作图
会根据力的示意图的画法画重力的示意图:从重心开始(为了研究问题方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在重心上),沿着重力方向,即竖直向下的方向画一条线段,在线段的末端标注表示重力方向竖直向下的箭头,在线段旁标注重力G,如果知道重力的大小,还要标注重力大小的数值。
三、摩擦力的示意图
确定作用点(一般将摩擦力的作用点画在受到摩擦力的这个物体与另一个物体的接触面上,也可以放在重心上),确定摩擦力的方向,从摩擦力的作用点开始沿着摩擦力的方向画一条线段,在线段的末端标注箭头表示摩擦力的方向,用字母f表示摩擦力,如果知道摩擦力的数值,则在字母f后用“=”加上“数值”表示摩擦力的大小。
四、压力作图
1.根据力的示意图的作图方法,找到受力物体,并对物体进行受力分析,确定物体所受的压力、重力、摩擦力等力。一般情况下,如果只要求画出物体所受的一个压力的示意图,则作用点位于受压面上,如果涉及多个力的示意图,尤其是包含重力时,一般将力的作用点放在重心上。
2.确定了力的作用点后,从力的作用点开始,沿着力的方向画一条线段,在线段的末端用箭头表示力的方向,力的大小直接标注在箭头旁,如果力的大小未知,则在箭头旁标注表示力的字母,比如压力用F、N等字母表示,重力用G表示。
典例验知
【典例01】在水平公路上沿直线匀速行驶的汽车,若以图中的长方形表示这辆汽车,请在图中画出汽车受力的示意图。
类题夯基
1.立定跳远是中考体育必考项目,一个标准的立定跳远动作分为四个步骤:预摆、起跳、腾空和落地。请在图中画出该同学在做腾空动作时的受力示意图。(O点为重心,不计 空气阻力)
2.(1)如图甲所示,一重为G的木块,用一水平压力F压在平整竖直粗糙墙面上且静止,请作出木块受到的重力G和木块受到的摩擦力f的示意图;
(2)如图乙所示,斜面上一物体A沿斜面向下做匀速运动,请画出物体A所受摩擦力、支持力和斜面受到的压力的示意图;
3.如图所示,在A点挂一小球G,要求在B点施加一个最小的力,使杠杆AOB在图示位置平衡,请在图中画出最小力F和小球的重力G。
模块03 电学作图题
要点梳理
一、电路图和实物图的转化
电路类型
根据实物图画电路图
根据电路图连接实物图
串联
串联电路一般从电源的正极出发,顺次经过各个元器件,最后再回到电源的负极
并联
节点法:
(1)先找出实物电路中电流的分流点和合流点(并联电路中电流的分流点和合流点分别靠近电源的正极和负极);
(2)画出分流点和合流点之外的干路;
(3)画出分流点和合流点之间的各支路
先串后并法:
(1)按照电路图先选择一条元器件多的支路进行串联;
(2)将另外的支路串联后与第一条支路并联;
(3)将干路串联后,两端点接到分流点和合流点上
二、电路设计
三、家庭电路的连接方式
电能表
串联在干路中,在总开关的前面
电能表
串联在干路中
保险装置
串联在相线上
两孔插座
并联在电路中,左中(中性线)右相(相线)
三孔插座
并联在电路中,左中右相上保护(保护线)
用电器
并联在电路中
螺口灯泡
螺旋套接中性线,顶端的金属点通过开关接相线
典例验知
【典例01】请你根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
类题夯基
1.根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出相应的电路图。
2.小明家要安装如图甲所示的三孔插座,该插座带指示灯和开关:开关闭合时,指示灯亮、三孔插座通电;开关断开时,指示灯灭、三孔插座断电。图乙虚线框内为插座内部结构,请用笔画线代替导线完成连接。
3.小宇家的智能门锁,可通过指纹识别开关S1或密码识别开关S2控制电动机开锁,请在图中完成其简化电路设计。
4.如图所示的电路中,电流表正常偏转。请在图中标出磁感线方向和小磁针N极。
重●难●提●分●必●刷
1.请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像(保留作图痕迹)。
2.按要求作图(请保留作图痕迹):
(1)如图甲所示,请你根据所学知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(只需作出光路图,无需画出天空范围)
(2)如图乙所示,请作出物体AB在平面镜MN中所成的像。
(3)如图丙所示,根据已知光线,完成透镜的光路图。
3.按要求作图:
(1)如图所示,一束光入射到平面镜上,请画出反射光线。
(2)如图所示,AB是物体,O为小孔,M为光屏,画出AB通过小孔在光屏上成的像;
(3)如图所示,画出两条光线经过凸透镜的光线。
4.(1)夜晚路灯下站着小明和大明两人,地上留下了他们的影子如图所示,请通过作图确定路灯灯泡S的位置;
(2)如图乙,AB为物体,MN为平面镜,试根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中的像;
(3)请在图中画出已知光线经凹透镜的折射光线。
5.小红和爸爸晚上在公园锻炼时路过一个悬挂于墙壁上的路灯,小红在路灯下的影子如图所示。请你通过作图确定路灯S的位置及小红爸爸此时的影子。
6.一束光从空气斜射入玻璃中,折射后的光线如图所示,请画出其对应的入射光线和反射光线的大致位置。
7.“野旷天低树,江清月近人”,请在图中画出看到水中月亮的光路图。
8.根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
9.小华在科技馆看到一个“魔术骰子”演示装置:一个骰子放在水平放置的平面镜上,直接看骰子的点数是白色的,而通过平面镜看骰子的点数是黑色的(如图甲所示)。原来骰子点数的凹坑里,只有上半圆涂有黑色,所以直接看不到涂黑,而通过水平的镜子就能看到涂黑了。请在图乙中画出人眼看到镜子里某个涂黑点数的光路图。
10.如图甲为某湿地公园白鹭在河边觅食的情景。若A'点为人们看到白鹭的嘴在水中倒影的点,请在图乙中画出光从白鹭的嘴A经水面反射进入人眼B的光路图。
11.夏季溺水事故多发,教育部门多次强调:不要擅自下水游泳。用物理知识理解“池水变浅”的危险,能够大大提高学生安全意识。请在图中画出人眼看到池底A的大致光路图(A'是人眼看到的池底A的像)。
12.如图,凸透镜的主光轴与水面重合,从光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜后与主光轴平行。将该条光线的光路补充完整,标出凸透镜左侧的焦点F。
13.2026年春晚舞台上,观众看到的“水中锦鲤贺春”是真实鱼的虚像,A为观众眼睛,为真实的锦鲤或观众看到的锦鲤,请在图中画出观众看到“水中锦鲤”的光路图。
14.如图(a),在“创作彩虹”的实践活动中,同学们在深盘中盛一些水,盘边斜放一块平面镜,使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白纸上,观察白纸上反射光的颜色。图(b)为其简化示意图,点P为某一束单色光入射到水面的点,点Q代表白纸上某一点。请在图(b)中补充画出光从点P到达点Q的完整光路图。(保留作图痕迹)
15.如图所示,F为凸透镜的焦点,请在图中画出S点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线。
16.请在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线,再画出该折射光线经过凹透镜后的光路。
17.请将图中凸透镜成放大虚像的光路图补充完整并标出的像点的位置(保留画图轨迹)
18.一重为12N的物体放在斜面上,如图所示,对斜面的压力为10N,请用力的示意图画出物体对斜面的压力F。
19.(1)如图是某同学在空中飞跃的某一瞬间,请在O点画出他的重力示意图;
(2)如图,请画出静止的杯子对斜面压力的示意图;
(3)如图,电工静止在杆上某处检修电路,请在图中画出电工所受摩擦力的示意图,O点为重心。
20.如图所示,重力G为5N的小球漂浮在水面上。请画出该小球受力示意图。
21.(1)如图所示,物体A在斜面上静止,请画出斜面所受压力和物体受到的摩擦力的示意图。
(2)如图所示是在空气中飞行的足球,请画出足球所受重力的示意图。
22.如图所示,小明沿与地面成30°角的滑道下滑。他对滑道的压力,方向与滑道垂直。请画出这个压力和小明所受重力的示意图。提示:可以在原图上画,也可用方框表示人体另外作图。
23. (1)如图所示,小球悬挂于天花板保持静止,请作出小球所受力的示意图;
(2)请画出滑轮组最省力的绕法;
(3)如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L。
24.小利用鸡蛋壳做了一个不倒翁,放在桌面上,无论如何拨动,不倒翁依然能回到原来的位置,如图,请在图中画出不倒翁的重力和桌面对它的支持力的示意图,A为重心。
25.如图甲是小华用扫帚向左扫地时的情景,杠杆模型示意图如图乙,为支点。
(1)画出动力的力臂;
(2)画出点受到地面摩擦力的示意图。
26.(1)如图是开启茶壶壶盖时,壶盖可看作杠杆,请画出力F的力臂l。
(2)如图为海中漂浮的冰山的示意图,请画出其所受力的示意图(O点为重心)。
27.如图所示,画出杠杆所挂重物的重力以及动力的力臂。
28.如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景,水龙头手柄可以视为一根杠杆。请画出阻力F2的力臂L2。
29.按要求完成下列作图:
(1)如图所示,、串联,电压表测量两端电压,请将电路连接完整;
(2)如图所示为小明客厅的实物电路图。请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确的接入电路中。
30.如图甲所示的电路有错误。请在乙图中修改,使之成为闭合开关S两灯都亮的串联电路;在丙图中修改,使之成为闭合开关S两灯都亮的并联电路。(只允许修改一根导线,去掉的导线打“×”,增添的导线要画出来)
31.如图所示,电源电压为3V,小灯泡额定电压为4V;根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线正确连接图乙中的实物图。
32.在楼道里面装有楼道灯,该灯是通过声、光控开关控制的。当白天光线明亮时,光控开关断开,晚上光线较暗时,光控开关闭合;当有声音时,声控开关闭合,无声音时,声控开关断开。通过声、光控开关的控制,楼道灯在光线较暗且有声音时才会发光,请用笔画线代替导线将电路图连接完整。
33.如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求:电流表只测的电流,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯的亮度逐渐变亮,灯的亮度不变。
34.画出实物图对应的电路图
35.请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。
36.智能配送机器人正在改变物流行业。如图甲为某款配送机器人静止在水平地面上,请在图中画出该机器人受到的支持力和重力的示意图。(点O为机器人的重心)若通过充电桩给机器人充电,充电桩由独立开关控制。请在图乙中用笔画线代替导线,将充电桩和开关正确接入家庭电路。
37.请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
38.如图为无线充电器简化原理图,根据图示电流方向完成作图。
(1)在括号内标出送电线圈右侧的磁极;
(2)在点标出磁感线的方向。
39.闭合开关S,小磁针静止时状态如图所示。请用箭头在A点标出该处磁感线方向,并在括号内标出电源的极性。
40.如图是某温度自动报警器的原理图。在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯不亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯亮。请根据报警器原理在虚线框内填入电阻和指示灯的电路元件符号。
41.如图所示,请用一个声控开关一个电磁继电器及其他元件设计一个电路,只要我们一拍手就会自动亮灯。
42.禽类孵化要求温度维持在37.5℃至38.5℃之间。生物实验小组的同学为孵化箱设计了一个温度自动控制器。该温控器的原理如下:当孵化箱温度低于37.5℃时,温控开关闭合,加热电阻工作,绿灯不亮;当温度高于38.5℃时,温控开关断开,加热电阻不工作,绿灯亮。请根据以上要求,用笔画线代替导线正确连接电路。
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重难10 光学、力学、电学作图题(重难训练)
内●容●导●航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 光学作图题 模块02 力学作图题 模块03 电学作图题
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
光学作图题
·光的直线传播:小孔成像、影子形成光路绘制
·光的反射:依据反射定律画光线、平面镜成像对称作图、镜面反射应用作图
·光的折射:空气与水/玻璃间入射折射光路、垂直入射特殊光路作图
·光的反射:依据反射定律画光线、平面镜成像对称作图、镜面反射应用作图
·考法:绘制入射光线、反射光线、折射光线;利用对称法作平面镜成像图;补全透镜光路;规范画出视力矫正光路;区分虚实线、标注法线与角度,修正错误光路
力学作图题
·单一力示意图:重力、压力、拉力、摩擦力、浮力的规范画法
·物体整体受力分析:静止、匀速运动、漂浮悬浮等平衡状态多力作图
·杠杆专项作图:确定支点、绘制动力阻力、作对应力臂、绘制杠杆最小作用力
·考法:按题干要求画出指定作用力;完成物体全部受力示意图;精准绘制杠杆力臂与最小动力;完成滑轮组正确绕线;把控力的作用点、箭头方向、线段长度比例
电学作图题
·基础电路作图:实物图与电路图双向转化绘制
·电路元件接线:电流表、电压表正负接线柱与量程正确接入,滑动变阻器一上一下接线
·电路设计作图:根据功能要求连接串并联电路、控制开关位置
·家庭电路作图:火线零线地线排布、灯泡与开关、三孔插座、保险丝标准接法
·电磁作图:安培定则判断螺线管磁极、绘制磁感线、电磁铁绕线作图
·考法:完成电路图与实物图互换补画;完善残缺电路接线;按照使用需求设计简易电路;严格遵循家庭电路安全规则作图;判定磁极并绘制磁感线与线圈绕向
重●难●要●点●剖●析
模块01 光学作图题
要点梳理
一、光的反射作图
1.反射光路图,如图所示
2.根据光的反射规律作光路图的方法
(1)由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母O表示。
(2)由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出。
(3)由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母 ∠i、∠α或∠1表示。
(4)根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母 ∠γ、∠β或∠2表示。
3.解题方法
(1)反射光线跟入射光线、法线在同一平面内;反射光线,入射光线分居在法线两侧,可记作“三线共面,法线居中”。
(2)反射角等于入射角,可见对于一条确定的入射光线反射光线是唯一的。
(3)在光的反射中,光路是可逆的,即若沿原来的反射光线的方向入射到镜面上反射光线将沿原来入射光线的方向射出。
二、平面镜成像作图
1.平面镜成像特点:等大、等距、垂直、对称。
2.利用平面镜成像特点作图的两种方法
(1)对称法:
①在物体上取任意两点A、B。
②分别过这两点作到平面镜的垂线,并延长。
③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,找到点B'。
④根据这两个对应点的位置即可大致画出像的形状和位置。
(2)光路图法:
①分别过两条反射光线与镜面的交点处向镜面作垂线,即法线。
②根据光的反射定律中“反射角等于入射角”作出两条反射光线的入射光线。
③两条反射光线和两条入射光线相交得到的点即为像点和发光点。
三、光的折射作图
1.解题方法
(1)定入射点:首先,需要确定光线在两种介质交界面上的入射点。
(2)画出法线:在入射点处,画出垂直于界面的法线。法线是判断光线是否发生折射以及如何折射的关键参考线。
(3)根据折射定律画出折射光线:根据折射光线和入射光线分居法线两侧的原则画出折射光线。
2.作光折射图时要注意
(1)当光线从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角;反之,当光线从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。(空气角大)
(2)光的折射具有可逆性,这意味着如果让折射光线与入射光线的位置互换,可以看到光路是可逆的,这一特性在作图时也可以用来检查所画光路图的正确性。
3.生活中的光的折射现象:从岸上看水中的物体变浅。
观察物体位置的变化情况:从岸上看水中的物体,看到的位置比物体实际的位置变浅(图甲),若从水中观察岸上的物体,看到的位置比物体的实际位置升高(图乙)。
四、透镜作图
透镜的三条特殊光线
1.过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变。
2.平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点,经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点。
3.经过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。
典例验知
【典例01】成语“井底之蛙”故事揭示了“眼界决定认知”的核心道理,警示人们要突破环境局限、拓宽视野的重要性。请利用光学知识作图说明,干枯的井底O点趴着一只青蛙能看到的井外的视野范围(O点为青蛙眼睛处),如图所示。
【答案】见解析
【解析】光在空气中沿直线传播,从青蛙处作过井口边缘的两条射线,井外的部分即为看到的区域,作图如下:
类题夯基
1.如图所示,一束光从空气斜射入水中,画出其反射光线和折射光线的大致方向。
【答案】见解析
【解析】根据反射定律可知,反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧;根据折射规律可知,光从空气射入水中时,折射角小于入射角,如图所示:
2.为确保行车安全,轿车车内前挡风玻璃上方中间位置安装有车内中央后视镜,如图甲所示,主要作用是帮助司机观察车辆正后方的路况。请在图乙中画出A处司机看到B处车辆的光路图。
【答案】
【解析】根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”,作出B点在后视镜中的对称像点;连接和,连线与平面镜的交点即为入射点,平面镜后侧的连线画虚线;连接,即入射光线,箭头指向O,连接,即反射光线,箭头指向A,即完成光路。
3.如图甲所示,舞蹈课上的小丽正对着平面镜练习站姿,我们用线段AB来表示她的身体姿态,根据平面镜成像特点,请在乙图中作出小丽在平面镜中所成的像(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】分别过线段AB的端点A、B作平面镜的垂线并延长至镜面另一侧,截取与A、B到镜面距离相等的对应点A'、B',再用虚线连 A'、B',线段A'B'就是小丽在平面镜中所成的像。
4.如图所示,游泳池边上有一只蜻蜓(图中C点位置),一名潜水员在水下A点看到蜻蜓的像位于B点,请作出潜水员看到蜻蜓的光路图,并画出该光路中入射光线的反射光线。
【答案】
【解析】人眼在水中看到蜻蜓的像在B点,则连接A、B(水上面部分为虚线)与水面的交点即为入射点O;OA为折射光线;连接CO(箭头指向O),得到入射光线,完成潜水员看到蜻蜓的光路。
过O点作垂直于水面的法线,根据反射角等于入射角,在法线另一侧的空气中画出反射光线,标注箭头即可。据此作图。
5.请画出射到透镜上的两条入射光线。
【答案】
【解析】过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴射出;过透镜光心的光线传播方向不变,据此作图。
6.如图所示,光源S发出的两条光线射向凹透镜,F为凹透镜的焦点,O为光心,请画出两条入射光线通过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点; 穿过光心的光线,经透镜后传播方向不改变。据此作图。
模块02 力学作图题
要点梳理
一、作力的示意图
作力的示意图步骤:
1.确定力的作用点、方向和大小;
2.从力的作用点开始沿着力的方向作一条线段;
3.在线段的起点或终点用实心黑点标注出力的作用点;
4.在线段未端标出表示力的方向的箭头;
5.在线段旁标注表示力的大小的字母F,力的具体数值标注为F=××N。
二、重力作图
会根据力的示意图的画法画重力的示意图:从重心开始(为了研究问题方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在重心上),沿着重力方向,即竖直向下的方向画一条线段,在线段的末端标注表示重力方向竖直向下的箭头,在线段旁标注重力G,如果知道重力的大小,还要标注重力大小的数值。
三、摩擦力的示意图
确定作用点(一般将摩擦力的作用点画在受到摩擦力的这个物体与另一个物体的接触面上,也可以放在重心上),确定摩擦力的方向,从摩擦力的作用点开始沿着摩擦力的方向画一条线段,在线段的末端标注箭头表示摩擦力的方向,用字母f表示摩擦力,如果知道摩擦力的数值,则在字母f后用“=”加上“数值”表示摩擦力的大小。
四、压力作图
1.根据力的示意图的作图方法,找到受力物体,并对物体进行受力分析,确定物体所受的压力、重力、摩擦力等力。一般情况下,如果只要求画出物体所受的一个压力的示意图,则作用点位于受压面上,如果涉及多个力的示意图,尤其是包含重力时,一般将力的作用点放在重心上。
2.确定了力的作用点后,从力的作用点开始,沿着力的方向画一条线段,在线段的末端用箭头表示力的方向,力的大小直接标注在箭头旁,如果力的大小未知,则在箭头旁标注表示力的字母,比如压力用F、N等字母表示,重力用G表示。
典例验知
【典例01】在水平公路上沿直线匀速行驶的汽车,若以图中的长方形表示这辆汽车,请在图中画出汽车受力的示意图。
【答案】
【解析】在水平公路上匀速行驶的汽车,受力平衡。竖直方向受到重力和支持力的作用,两个力大小相等;小车水平向右运动,受到水平向右的牵引力,同时受到水平向左的阻力,两个力大小也相等。四个力作用点均可近似在小车的重心。据此作图。
类题夯基
1.立定跳远是中考体育必考项目,一个标准的立定跳远动作分为四个步骤:预摆、起跳、腾空和落地。请在图中画出该同学在做腾空动作时的受力示意图。(O点为重心,不计 空气阻力)
【答案】
【解析】该同学起跳腾空后已经离开地面,不再受到地面的作用力,同时题目要求不计空气阻力,因此只受重力作用,重力作用点在该同学的重心,方向竖直向下,据此作图。
2.(1)如图甲所示,一重为G的木块,用一水平压力F压在平整竖直粗糙墙面上且静止,请作出木块受到的重力G和木块受到的摩擦力f的示意图;
(2)如图乙所示,斜面上一物体A沿斜面向下做匀速运动,请画出物体A所受摩擦力、支持力和斜面受到的压力的示意图;
【答案】(1) (2)
【解析】(1)木块静止,受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力大小相等,作用点画在木块的重心,即木块的几何中心,由木块的重心竖直向下、竖直向上画有向线段,分别用G和f表示,线段长度相等。
(2)摩擦力和支持力的受力物体都是A,由A的重心沿斜面向上、垂直于斜面向上画有向线段,分别用f和F支表示;斜面受到的压力受力物体是斜面,作用点画在A与斜面的接触面中点,方向垂直斜面向下,标注F压,其中物体受到的支持力和斜面受到的压力是一对相互作用力,大小相等,线段长度相等。
3.如图所示,在A点挂一小球G,要求在B点施加一个最小的力,使杠杆AOB在图示位置平衡,请在图中画出最小力F和小球的重力G。
【答案】
【解析】杠杆在图示位置平衡,阻力G与阻力臂OA一定,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,OB是最大动力臂,与OB垂直斜向下的动力F最小;小球受到的重力的方向总是竖直向下的,作用在小球的重心(中心)。
模块03 电学作图题
要点梳理
一、电路图和实物图的转化
电路类型
根据实物图画电路图
根据电路图连接实物图
串联
串联电路一般从电源的正极出发,顺次经过各个元器件,最后再回到电源的负极
并联
节点法:
(1)先找出实物电路中电流的分流点和合流点(并联电路中电流的分流点和合流点分别靠近电源的正极和负极);
(2)画出分流点和合流点之外的干路;
(3)画出分流点和合流点之间的各支路
先串后并法:
(1)按照电路图先选择一条元器件多的支路进行串联;
(2)将另外的支路串联后与第一条支路并联;
(3)将干路串联后,两端点接到分流点和合流点上
二、电路设计
三、家庭电路的连接方式
电能表
串联在干路中,在总开关的前面
电能表
串联在干路中
保险装置
串联在相线上
两孔插座
并联在电路中,左中(中性线)右相(相线)
三孔插座
并联在电路中,左中右相上保护(保护线)
用电器
并联在电路中
螺口灯泡
螺旋套接中性线,顶端的金属点通过开关接相线
典例验知
【典例01】请你根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
【答案】
【解析】电路图显示两灯泡并联,开关S1 位于干路控制整个电路,开关S2 位于支路仅控制灯泡。连接实物时,可先连接电源正极 电源负极,再将与串联后的支路并联在两端。据此作图。
类题夯基
1.根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出相应的电路图。
【答案】
【解析】梳理实物图的电流路径:电流从电源正极流出,经过开关后分为两条独立支路。支路1:直接经过灯泡,回到电源负极;支路2:依次经过灯泡、开关,回到电源负极。因此该电路为与并联,在干路,控制整个电路,在支路,仅控制。据此作图。
2.小明家要安装如图甲所示的三孔插座,该插座带指示灯和开关:开关闭合时,指示灯亮、三孔插座通电;开关断开时,指示灯灭、三孔插座断电。图乙虚线框内为插座内部结构,请用笔画线代替导线完成连接。
【答案】
【解析】三孔插座中,上孔接保护线,左孔接中性线,右孔接相线;由题图可知,插座电路通断由开关控制,通电指示灯亮,断电指示灯灭。说明指示灯与插座是并联,开关接在相线上,据此作图。
3.小宇家的智能门锁,可通过指纹识别开关S1或密码识别开关S2控制电动机开锁,请在图中完成其简化电路设计。
【答案】
【解析】由题知,指纹识别或密码识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而控制电动机开锁,所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上,据此作图。
4.如图所示的电路中,电流表正常偏转。请在图中标出磁感线方向和小磁针N极。
【答案】
【解析】根据题意可知,电流表正常偏转,则电流是从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,所以电流的方向是从螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极;在磁体的外部,磁感线是从N极出来,回到S极的,故磁感线方向是向右的;根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针左端为N极,据此作图。
重●难●提●分●必●刷
1.请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像(保留作图痕迹)。
【答案】见解析
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,点发出的光经小孔到达光屏下部,点发出的光经小孔到达光屏的上部,成的像是倒立的实像,如图所示:
2.按要求作图(请保留作图痕迹):
(1)如图甲所示,请你根据所学知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(只需作出光路图,无需画出天空范围)
(2)如图乙所示,请作出物体AB在平面镜MN中所成的像。
(3)如图丙所示,根据已知光线,完成透镜的光路图。
【答案】见解析
【解析】(1)从井底的点 A 分别向井口的左右边缘画两条直线,这就是从 A 点能看到的外界光线的边界。 这两条光线之间的区域,就是井底之蛙能看到的天空范围,因为光沿直线传播,所以视野被井口限制,如图所示:
(2)分别作出 A、B 两点关于平面镜 MN 的对称点 A′、B′(用虚线作垂线,截取等长距离)。 用虚线连接 A′、B′,A′B′ 即为物体 AB 在平面镜中所成的像,如图所示:
(3)对于水平向右的出射光线:入射光线的延长线应指向凹透镜右侧的焦点 F, 对于过光心 O 的入射光线:出射光线方向不变,沿原方向传播,如图所示:
3.按要求作图:
(1)如图所示,一束光入射到平面镜上,请画出反射光线。
(2)如图所示,AB是物体,O为小孔,M为光屏,画出AB通过小孔在光屏上成的像;
(3)如图所示,画出两条光线经过凸透镜的光线。
【答案】见解析
【解析】(1)根据光的反射定律可知,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,O点为入射点,过O点作垂直于平面镜的法线,再通过O点作反射光线,使反射光线与法线的夹角(反射角)与入射光线与法线的夹角(入射角)相等。如图所示:
(2)由于光在同种均匀介质中沿直线传播,故作A点射出的光线通过小孔O射到光屏上的A’,同理再作出B点射出的光线通过小孔O射到光屏上的B’,连接A’B’即物体AB通过小孔在光屏上成的像。如图所示:
(3)根据光的折射中光路可逆可知,平行于主光轴射向凸透镜的光线会射向凸透镜的焦点,故从焦点射向凸透镜的光线经过折射后会平行于主光轴;通过凸透镜的光心的光线传播方向不改变,如图所示:
4.(1)夜晚路灯下站着小明和大明两人,地上留下了他们的影子如图所示,请通过作图确定路灯灯泡S的位置;
(2)如图乙,AB为物体,MN为平面镜,试根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中的像;
(3)请在图中画出已知光线经凹透镜的折射光线。
【答案】见解析
【解析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,影子是光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域便形成了一个阴影区域,将小明和大明的影子的边缘分别与小明和大明的头顶用直线连接起来,相交的点即为灯泡的位置,如图所示。
(2)根据平面镜所成的像与物体关于镜面对称,作出物体AB的端点A关于镜面的对称点A’,再作出端点B关于镜面的对称点B’,用虚线连接A’、B’,即物体AB通过镜面反射所成的像,如图所示。
(3)穿过凹透镜光心的光线传播方向不改变,而平行于主光轴的光线射向凹透镜时,折射后的光线的反向延长线通过凹透镜的虚焦点,根据光的折射现象中光路可逆,射向凹透镜虚焦点的光线,通过凹透镜折射后会平行于主光轴,如图所示。
5.小红和爸爸晚上在公园锻炼时路过一个悬挂于墙壁上的路灯,小红在路灯下的影子如图所示。请你通过作图确定路灯S的位置及小红爸爸此时的影子。
【答案】见解析
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,将小红的头顶端和影子的顶端用线连接并延长,延长线与墙壁交于点S,S即为路灯的位置。用线连接S与小红爸爸的头顶端,并延长至与地面相交。小红爸爸的脚到该交点的距离为小红爸爸此时影子的长度。如图所示:
6.一束光从空气斜射入玻璃中,折射后的光线如图所示,请画出其对应的入射光线和反射光线的大致位置。
【答案】
【解析】根据光的折射规律,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,且入射光线与折射光线分居法线两侧。在法线左侧的空气区域,画箭头指向入射点的入射光线,保证入射光线与法线的夹角大于折射光线与法线的夹角。根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧。在法线右侧的空气区域,画箭头背离入射点的反射光线,保证反射光线与法线的夹角等于入射角,据此作图。
7.“野旷天低树,江清月近人”,请在图中画出看到水中月亮的光路图。
【答案】
【解析】根据平面镜成像原理,水中月亮是月亮在水面所成的虚像,其位置与真实月亮关于水面对称。人眼看到水中月亮,实质是接收经水面反射后的光线。以水面为对称轴,在月亮正下方作出其虚像,连接眼睛与虚像,与水面的交点即为入射点,从月亮指向入射点为入射光线,从入射点指向眼睛为反射光线。据此作图。
8.根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【答案】
【解析】平面镜成的像,像和物体对应点关于镜面对称,先作出物体两端点A、B关于镜面的对称点A'、B',再用虚线连接A'、B',即为AB在平面镜MN中所成的像A'B'。据此作图。
9.小华在科技馆看到一个“魔术骰子”演示装置:一个骰子放在水平放置的平面镜上,直接看骰子的点数是白色的,而通过平面镜看骰子的点数是黑色的(如图甲所示)。原来骰子点数的凹坑里,只有上半圆涂有黑色,所以直接看不到涂黑,而通过水平的镜子就能看到涂黑了。请在图乙中画出人眼看到镜子里某个涂黑点数的光路图。
【答案】
【解析】涂黑部分在凹坑上半部分,其反射的外界光线经平面镜反射后可以进入人眼,人眼逆着反射光线,就能看到黑点在平面镜中的像,利用平面镜成像“物像关于镜面对称”的规律作图。先作出凹坑内涂黑点关于平面镜的对称点(即像),连接像和眼睛与平面镜的交点即为入射点,则入射点到人眼的连线为反射光线,涂黑点与入射点的连线为入射光线。
10.如图甲为某湿地公园白鹭在河边觅食的情景。若A'点为人们看到白鹭的嘴在水中倒影的点,请在图乙中画出光从白鹭的嘴A经水面反射进入人眼B的光路图。
【答案】
【解析】根据平面镜成像的特点物像关于反射面对称,作A'关于水面的对称点,即为白鹭嘴的实际位置A;连接A'B,与水面的交点O就是光的入射点;连接AO,即为入射光线,箭头从A指向O;连接OB,即为反射光线,箭头从O指向B。据此作图。
11.夏季溺水事故多发,教育部门多次强调:不要擅自下水游泳。用物理知识理解“池水变浅”的危险,能够大大提高学生安全意识。请在图中画出人眼看到池底A的大致光路图(A'是人眼看到的池底A的像)。
【答案】
【解析】连接眼睛和点A′与界面的交点即为入射点O,根据光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,连接AO为入射光线,点O和眼睛为折射光线,据此作图。
12.如图,凸透镜的主光轴与水面重合,从光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜后与主光轴平行。将该条光线的光路补充完整,标出凸透镜左侧的焦点F。
【答案】
【解析】水面相当于平面镜,先根据平面镜成像特点画出S在水中所成的像,反射光线的反向延长线一定过光源关于镜面对称的虚像,利用这个规律,连接与凸透镜光线的折射点,与水面相交点即为入射点的位置,连接S与入射点即为入射光线,根据折射规律,水中折射光线应当向靠近法线方向偏折,画出折射光线;而入射点正好在主光轴上,因此就是焦点。
13.2026年春晚舞台上,观众看到的“水中锦鲤贺春”是真实鱼的虚像,A为观众眼睛,为真实的锦鲤或观众看到的锦鲤,请在图中画出观众看到“水中锦鲤”的光路图。
【答案】见解析
【解析】观众看到水中的锦鲤,是因为锦鲤反射的光线从水中斜射入空气,在水面处发生折射,折射光线进入观众的眼睛。当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角(即折射光线偏离法线)。观众的眼睛接收到折射光线后,会逆着折射光线的方向看去,感觉光是从折射光线的反向延长线上发出的。因此,观众看到的“水中锦鲤”是折射形成的虚像,且虚像的位置比真实的锦鲤位置要浅,因此图乙中,B是锦鲤的实际位置,C是像的位置,光路图如下图所示:
14.如图(a),在“创作彩虹”的实践活动中,同学们在深盘中盛一些水,盘边斜放一块平面镜,使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白纸上,观察白纸上反射光的颜色。图(b)为其简化示意图,点P为某一束单色光入射到水面的点,点Q代表白纸上某一点。请在图(b)中补充画出光从点P到达点Q的完整光路图。(保留作图痕迹)
【答案】见解析
【解析】由图(b)可知,光线PO先在平面镜上发生反射,再在水面发生折射,故先过入射点O,垂直平面镜画出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,反射光线与水面的交点为折射点,反射光线再经水面折射后到Q点,如图所示:
15.如图所示,F为凸透镜的焦点,请在图中画出S点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】S点发出的两条光线,平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后,折射光线会通过右侧的焦点F;通过光心O的光线,经过凸透镜后传播方向不变。
16.请在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线,再画出该折射光线经过凹透镜后的光路。
【答案】
【解析】过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,这条平行于主光轴的折射光线入射到凹透镜上,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线会经过凹透镜的左焦点F2,据此作图。
17.请将图中凸透镜成放大虚像的光路图补充完整并标出的像点的位置(保留画图轨迹)
【答案】见解析
【解析】平行于主光轴的光,通过凸透镜折射后,折射光线经过凸透镜另一侧的焦点,过光心的光线传播方向不变。用虚线反向延长两条折射光线,折射光线的反向延长线相交于一点,这个交点就是S的像。如图所示:
18.一重为12N的物体放在斜面上,如图所示,对斜面的压力为10N,请用力的示意图画出物体对斜面的压力F。
【答案】
【解析】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段,符号为F,大小为10N。
19.(1)如图是某同学在空中飞跃的某一瞬间,请在O点画出他的重力示意图;
(2)如图,请画出静止的杯子对斜面压力的示意图;
(3)如图,电工静止在杆上某处检修电路,请在图中画出电工所受摩擦力的示意图,O点为重心。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)从O点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示。
(2)从杯子和斜面的接触点作垂直斜面向下的力,即为杯子对斜面的压力F。
(3)电工受到的摩擦力,作用在电工上,作用点画在电工的重心上,方向与电工运动趋势的方向相反,故过电工的重心作竖直向上的摩擦力f。
20.如图所示,重力G为5N的小球漂浮在水面上。请画出该小球受力示意图。
【答案】
【解析】过球心沿竖直向下画带箭头的线段,标注 ;过球心沿竖直向上画长度和重力线段相同的带箭头线段,标注 ,最终受力示意图满足:二力共线、反向、等大。据此作图。
21.(1)如图所示,物体A在斜面上静止,请画出斜面所受压力和物体受到的摩擦力的示意图。
(2)如图所示是在空气中飞行的足球,请画出足球所受重力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)斜面所受压力垂直于斜面向下,作用点在物体A与斜面接触面的中点;物体受到的摩擦力平行于斜面斜向上,作用点在物体A的重心,据此作图。
(2)在空气中飞行的足球,所受重力方向竖直向下,作用点在足球的重心,据此作图。
22.如图所示,小明沿与地面成30°角的滑道下滑。他对滑道的压力,方向与滑道垂直。请画出这个压力和小明所受重力的示意图。提示:可以在原图上画,也可用方框表示人体另外作图。
【答案】
【解析】小明对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,故过小明臀部与斜面的接触,作垂直斜面向下的有向线段,标F表示压力;小明受到的重力作用在小明的重心,方向竖直向下,故过小明的重心沿竖直方向画有向线段,标G表示重力,据此作图。
23. (1)如图所示,小球悬挂于天花板保持静止,请作出小球所受力的示意图;
(2)请画出滑轮组最省力的绕法;
(3)如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L。
【答案】见解析
【解析】(1)对小球进行受力分析,小球受到竖直向下的重力G和竖直向上的绳子拉力F,由于小球静止,这两个力是一对平衡力,大小相等,确定小球的重心,按照力的方向和大小关系画出力的示意图,如图所示:
(2)滑轮组省力情况由承担物重的绳子段数n决定,n越大越省力。从定滑轮的挂钩开始绕线,能使承担物重的绳子段数最多,达到最省力的效果,如图所示:
(3)根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。连接OA作为最长的动力臂L,过A点作垂直于OA的力F,即为最小动力,如图所示:
24.小利用鸡蛋壳做了一个不倒翁,放在桌面上,无论如何拨动,不倒翁依然能回到原来的位置,如图,请在图中画出不倒翁的重力和桌面对它的支持力的示意图,A为重心。
【答案】
【解析】不倒翁受到的支持力从接触点竖直向上画,标出符号F;不倒翁受到的重力从重心竖直向下画,标出符号为G,据此作图。
25.如图甲是小华用扫帚向左扫地时的情景,杠杆模型示意图如图乙,为支点。
(1)画出动力的力臂;
(2)画出点受到地面摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离, 过支点O,向动力F的作用线作垂线,标出直角符号,所得垂线段就是动力的力臂。
向左扫地时,扫帚的B端相对于地面向左运动,因此地面对B的摩擦力方向与相对运动方向相反,为水平向右。
26.(1)如图是开启茶壶壶盖时,壶盖可看作杠杆,请画出力F的力臂l。
(2)如图为海中漂浮的冰山的示意图,请画出其所受力的示意图(O点为重心)。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)开启茶壶壶盖时,O为支点,过O点作力F的延长线的垂线段,在垂足标上垂直符号,支点到垂足的距离即力臂l,据此作图。
(2)冰山漂浮时受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,过冰山的重心分别作竖直向上和竖直向下的有向线段,标上力的符号,据此作图。
27.如图所示,画出杠杆所挂重物的重力以及动力的力臂。
【答案】
【解析】重力方向始终竖直向下,作用点在重物的重心即几何中心,从重物中心沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,标注符号即可;
从支点向的作用线作垂线,标出垂直符号,支点到垂足的垂线段就是动力臂,标注符号即可,据此作图。
28.如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景,水龙头手柄可以视为一根杠杆。请画出阻力F2的力臂L2。
【答案】
【解析】由支点O向阻力的作用线作垂线段,标出力臂的符号,据此作图。
29.按要求完成下列作图:
(1)如图所示,、串联,电压表测量两端电压,请将电路连接完整;
(2)如图所示为小明客厅的实物电路图。请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确的接入电路中。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)、串联,电压表测量两端电压,则应用导线将开关S、、依次连接起来,电源为两节干电池,电源电压为3V,电压表接小量程,将电压表并联在两端,据此作图。
(2)灯泡的接法:火线先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。据此作图。
30.如图甲所示的电路有错误。请在乙图中修改,使之成为闭合开关S两灯都亮的串联电路;在丙图中修改,使之成为闭合开关S两灯都亮的并联电路。(只允许修改一根导线,去掉的导线打“×”,增添的导线要画出来)
【答案】;或
【解析】串联电路要求电流只有一条路径,两灯首尾顺次连接。闭合开关后,电流路径为:电源正极→S→左灯→右灯→电流表→电源负极,两灯串联,如图所示:
并联电路要求电流有两条独立路径,两灯两端分别接电源正、负极。闭合开关后,电流分为两路:第一条路径为电源正极→S→左灯→电流表→电源负极;第二条路径为电源正极→S→右灯→电流表→电源负极,如图所示:
或
31.如图所示,电源电压为3V,小灯泡额定电压为4V;根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线正确连接图乙中的实物图。
【答案】
【解析】根据题图甲可知,电路是一个简单电路,开关S控制整个电路,电压表并联接在小灯泡L两端,已知电源电压为3V,故电压表的量程应选择0至3V的量程,据此作图。
32.在楼道里面装有楼道灯,该灯是通过声、光控开关控制的。当白天光线明亮时,光控开关断开,晚上光线较暗时,光控开关闭合;当有声音时,声控开关闭合,无声音时,声控开关断开。通过声、光控开关的控制,楼道灯在光线较暗且有声音时才会发光,请用笔画线代替导线将电路图连接完整。
【答案】见解析
【解析】图中氖管发光,说明该线为火线,开关接在火线上,根据题意可知只有同时满足光线较暗且有声音时才会发光,即只有两个开关同时闭合时,灯才能工作,说明两个开关不能独立工作,即两个开关串联控制灯泡,如图所示:
33.如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求:电流表只测的电流,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯的亮度逐渐变亮,灯的亮度不变。
【答案】
【解析】由题知,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯的亮度逐渐变亮,灯的亮度不变,即两灯互不影响,所以两灯是并联的,且滑动变阻器需与串联,接线遵循“一上一下”的原则,滑片向D端移动时变亮说明接入电阻减小,因此应接入右下接线柱B与串联;电流表测的电流,所以电流表应与串联,据此作图。
34.画出实物图对应的电路图
【答案】
【解析】由图分析可知,电流从电源正极流出后分两支,一支流过S2和L2,一支流过L1和S1,汇合之后,经过开关S回到电源负极,据此作图。
35.请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。
【答案】
【解析】(1)从相线开始,先连接开关,开关另一端连接灯泡顶端金属点,灯泡螺旋套连接中性线;
(2)三孔插座的接法:左孔接中性线,右孔接相线,上孔接保护线。
36.智能配送机器人正在改变物流行业。如图甲为某款配送机器人静止在水平地面上,请在图中画出该机器人受到的支持力和重力的示意图。(点O为机器人的重心)若通过充电桩给机器人充电,充电桩由独立开关控制。请在图乙中用笔画线代替导线,将充电桩和开关正确接入家庭电路。
【答案】
【解析】机器人静止在水平地面,重力和支持力是一对平衡力。以重心O为起点,竖直向下画一条带箭头的线段,标注为G; 再以O为起点,竖直向上画一条等长的带箭头线段,标注为F。家庭电路安全接线规则:开关必须接在相线上,断开开关后用电器不带电,保证安全。将相线连接开关的一端,开关的另一端接充电桩的一个接线端;充电桩的另一个接线端直接连接中性线,接线完成。
37.请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】家庭电路中,保险丝、空气开关串联在火线上,由此可以判断,最上方的是火线,中间是零线,最下方是地线,三孔插座遵循“左零右火中间地”的连接原则,开关要接在火线和灯泡之间,灯泡的另一端接零线。这样断开开关时,灯泡不带电,更安全。据此作图。
38.如图为无线充电器简化原理图,根据图示电流方向完成作图。
(1)在括号内标出送电线圈右侧的磁极;
(2)在点标出磁感线的方向。
【答案】
【解析】(1)根据安培定则,用右手握住螺线管,使四指指向电流方向,则大拇指所指的方向为螺线管的N极。因此,螺线管的右端为N极。
(2)在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极。由于螺线管右端为N极,左端为S极,所以A点的磁感线方向为从右向左。
39.闭合开关S,小磁针静止时状态如图所示。请用箭头在A点标出该处磁感线方向,并在括号内标出电源的极性。
【答案】
【解析】由图可知,小磁针的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管的右端为N极、左端为S极,根据安培定则可知电流从通电螺线管的左端流入,电源左侧为正极,A点的磁感线方向向左。
40.如图是某温度自动报警器的原理图。在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯不亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯亮。请根据报警器原理在虚线框内填入电阻和指示灯的电路元件符号。
【答案】
【解析】当温度低于设定温度时,水银未接触温度计内的金属丝,左侧控制电路断开,电磁铁没有磁性,衔铁被弹簧向上拉,工作电路接通上方支路、断开下方支路,此时安全指示灯不亮,因此上方支路接入电阻;当温度达到设定温度时,水银上升接通控制电路,电磁铁产生磁性,吸引衔铁向下运动,工作电路接通下方支路、断开上方支路,此时安全指示灯发光,因此下方支路接入安全指示灯。据此作图。
41.如图所示,请用一个声控开关一个电磁继电器及其他元件设计一个电路,只要我们一拍手就会自动亮灯。
【答案】见解析
【解析】声控开关在检测到拍手声音时会闭合,允许电流通过。将声控开关与电磁继电器的线圈、电源相连,当拍手触发声控开关闭合时,控制电路通电,电磁继电器线圈产生磁性;同时将电磁继电器的常开触点与灯泡、电源组成工作电路,线圈通电后触点闭合,工作电路接通,灯泡亮起。如图所示:
42.禽类孵化要求温度维持在37.5℃至38.5℃之间。生物实验小组的同学为孵化箱设计了一个温度自动控制器。该温控器的原理如下:当孵化箱温度低于37.5℃时,温控开关闭合,加热电阻工作,绿灯不亮;当温度高于38.5℃时,温控开关断开,加热电阻不工作,绿灯亮。请根据以上要求,用笔画线代替导线正确连接电路。
【答案】见解析
【解析】根据温控要求,加热电阻和绿灯需在不同状态下工作,因此应采用并联电路。当温度低于37.5℃时,温控开关闭合,控制电路工作,电磁铁通电后将衔铁吸下来,工作电路中加热电阻所在支路导通,加热电阻工作;此时绿灯所在支路断路,因此绿灯不亮。当温度高于38.5℃时,温控开关断开,在弹簧的作用下,衔铁会抬上去,从而断开加热电阻这条支路,绿灯这条支路接通,绿灯亮。如图所示:
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