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