作图题的分类与解析作图题作为一个题型,它有着独到的考查功能。做这类题时,学生必须理解与图形相关的物理概念和规律,熟练掌握用图形和图线表达物理规律的方法和手段。作图过程和顺序反映学生的思维程序,作图的质量反映学生对作图规则掌握的熟练和严密程度。作图题一般分为力学、光学、电学三种类型。一、力学作图题力学作图题主要涉及运动和力中的受力分析,杠杆平衡中的力、力臂的画法,滑轮组的绕法等。在这类作图题中,用力的示意图正确表示力的大小和方向是要重点掌握的知识与最大力臂对应的最小力的画法是容易出错的难点。例1如图l所示,用细线系着的小球在A、B、C三点来回摆动,请画出小球在A点处的受力示意图。解析:小球在A、B、C三点来回摆动时,所做的运动是变速运动,A点为最高点,速度为零,但不是平衡状态。在A点时小球受两个力的作用,一是小球所受的重力,二是细线对小球的拉力,拉力是由于细线的弹性形变产生的,应沿着细线的方向,答案如图2所示。例2如图3所示,工人用撬棍撬起石块,O为支点。(1)画出阻力F2的力臂L2。(2)画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图。解析:(1)力臂是支点到力的作用线的距离,所以作阻为F2的力臂L2时,先找出支点O(即杠杆上能够绕着转动的固定点),过力的作用点沿力的方向画出力的作用线,然后过支点O向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离L2就是力F2的力臂,如图4所示。(2)根据杠杆的平衡条件知,要使动力最小,必须使动力臂最大,在图中最大的动力臂就是支点O与力的作用点A的距离,而与该力臂垂直的力最小,动力的示意图如图4中F1所示。二、光学作图题光学作图题主要通过作图来考查学生对光的传播规律的掌握程度,主要包括光的反射、光的折射、凸凹透镜对光路的控制。在这类作图题中,用带箭头的直线代表光线是最基本的作图元素,用光线反映光的反射定律、折射规律以及凸凹透镜对光线作用的特点是光学作图题的核心内容。例3如图5所示,作出光线通过凹透镜的光路图(保留必要的作图痕迹)。解析:透镜光路图中的三条特殊光线,是有关透镜诸多光线中最具代表意义的光线,要准确理解和掌握其画法。本题是对凹透镜三条特殊光线的直接考查。凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线反向延长过焦点。答案如图6所示。例4在碗底放一枚硬币(用点S表示),向碗里倒水后,会观察到硬币上升,如图7所示。请将眼睛看到硬币的像.S'的光路图补充完整。解析:向碗里倒水,会看到硬币上升。产生这种现象的原因是,由于从硬币发出的漫反射光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射人人眼时,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像.s'。光路图如图8所示。三、电学作图题电学作图题主要包括电路设计、电路的连接、电流与磁场的关系、磁感线的分布与方向等。电路的设计与连接往往放在探究实验中来考查。因此,在作图题中,家庭电路的连接、磁场方向与电流方向的关系是出现频率较高的题目。这类作图题,主要考查学生对电路规律的理解以及会根据已知条件判定电流或磁场方向的能力。例5如图9所示,根据闭合开关后小磁针N极静止时的指向,标出电源的正极,并用箭头标出磁感线的方向。解析:由图可知,小磁针静止时右端为N极,根据同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,可判断通电螺线管的左端为S极,右端为N极。因为磁体外部,磁感线从N极发出,回到S极,所以图中磁感线的方向是指向左的。根据安培定则,伸出右手,使大拇指指向螺线管的N极,则四指弯曲的方向为电流的方向,所以电流从螺线管左端流入,则电源的左端为正极。答案如图10所示。作图过程也是运用物理规律进行分析和推理的过程。例6图11所示是室内电路的示意图,请用笔画线把该电路连接完整。解析:家庭电路中各用电器工作时要求互不影响,所以电灯与插座,插座与插座都是并联的。开关是用来控制电灯的,应该与电灯串联,串联后开关的另一端应该接在火线上电灯的另一端接在零线上;两孔插座的左孔接零线,右孔接火线;三孔插座的上孔接地,右孔接火线,左孔接零线。答案如图12所示。检测题1.一个氢气...