初中物理《作圖》大單元教學設計

初中物理《作圖專題》大單元教學設計

一、作圖題的特點

物理是一門一實驗為主的操作性很強的學科，許多物理規(guī)律都可以通過實驗

中的現象直觀的進行探究。而作圖則是研究物理問題的又一個直觀形象的方法通

過作圖，我們能夠將隱含在實驗數據里的規(guī)律觀察總結出來，能夠將某一個現象

發(fā)生過程中的每一個細節(jié)顯示出來，還能夠將我們看不到的物理現象變成“可以

看到"現象，比如光的反射、折射，磁感線等等。從而構建物理模型，把物理現

象、物理規(guī)律、特點模型化，形象化。正因為如此，我們在大單元教學設計中把

作圖題作為一個大單元。物理教學中要引導學生學會作圖。

作圖題是中考常見的、基本的題型，一般是根據題目的要求，作出適當的圖

象、圖線。它的特點是能形象、直觀地反映出物理過程和物理問題的本來面目，

有助于同學們對物理問題的深化理解和認識。因此，作圖題不僅能鍛煉大家的作

圖技能，還能培養(yǎng)其嚴謹認真的科學態(tài)度。中考物理試題中的作圖題屬于對知識

運用能力的考核，考查的主要目的是檢查同學們作圖的基本技能和應用作圖技能

解決物理問題的能力。如果不理解相關的概念和規(guī)律，要想作圖正確的圖是絕對

不可能的。

二、作圖題的命題趨勢

作圖題既能考查同學們對一些物理概念和規(guī)律的理解，又能考查同學們的分析能

力、動手能力和形象思維能力，是考查科學素質的重要手段，因而是中考的必考

題。特別是像力的示意圖、光路圖、電路圖等與后續(xù)知識密切相連，是初中物理

作圖題的重點?？梢灶A測，在以后的中考中，作圖題然仍是一種必不可少的試題

類型，并且，會出現一些把物理過程、規(guī)律、結論用坐標圖像描述出來的圖像題，

這不僅是一種形象直觀的表示抽象問題的方法，還能體現大家運用數學知識知識

處理物理問題的綜合能力，要引起我們的高度重視。

三、作圖題的類型及解法

作圖題涉及的知識面較廣，從知識點上可分為光學作圖題、力學作圖題和電磁學

作圖題等?，F以近年中考題為例加以分析。作圖題一般指根據題目的要求，完成

相應的作圖。作圖能力是物理學的基礎能力之一，各省市每年中考中均有考察,

作圖題考查以下內容.

光學作圖

考察內容

（1）根據要求作出入射或反射光線

（2）根據平面鏡成像特點作出物體的像或平面鏡的位置

（3）根據給定的入射光線和出射光線在虛框內填適當光具。根據出射光線變得

解題指導

（1）注意“箭頭”方向

（2）平面鏡成像一定要畫成“虛線”

（3）根據給定的入射光與出射光線在光具同側或異側判定面鏡或透鏡；根據出

射光線變得會聚或發(fā)散判定凸透鏡或凹透鏡。

力學作圖

考查內容

（1）四重力、浮力、二力平衡時物體受力的示意圖

（2）畫力臂

（3）組裝滑輪組

解題指導

（1）注意點：①究竟畫哪個物體所受力；②畫物體哪個（些）力；③抓住“力

的三要素”，規(guī)范的作圖；

（2）三部曲：①描出支點；②用虛線描畫力的作用線；③從支點向力的作用線

作垂線

（3）關鍵：①動滑輪承擔的重物的繩子股、段數；②繩子起點；③繩子自由端

方向

電學作圖

考查內容

（1）根據實物圖畫出電路圖

（2）根據電路圖連接實物圖

（3）設計電路圖

（4）家庭簡單電路模擬安裝圖

解題指導

（1）串聯簡單，并聯抓住“分支點”

（2）注意“分支點”、“接線柱、量程以及滑動變阻器的連線（“一上

一下"和"阻值變化"）

（3）首先判斷用電器串、并聯，在根據要求把開關裝到合適位置

（4）此類題主要考查"三眼插座及保險絲"和"螺口燈泡及控制開關"與火線，零

線和地線的連接.

磁學作圖

考查內容

（1）判斷N,S極，小磁針受力轉動方向

（2）標電流方向，電源+,-極

（3）判斷磁場方向，磁感線方向

解題指導

（1）同名磁極相互排斥遠離，異名磁極相互吸引靠近。

（2）利用安培右手定則進行判定

（3）小磁針在磁場中靜止時北極所指的方向為磁場方向。磁感線從北極出來進

入南極。

光學作圖

1.對應課標要求：

2.3.3探究并了解光的反射定律（第三章第二節(jié)）。通過實驗，了解光的折

射現象及其特點（第三章第四節(jié)）。

例5探究并了解光束在平面鏡上反射時，反射角與入射角的關系。

例6通過光束從空氣射入水（或玻璃）中的實驗，了解光的折射現象及其特

點。

2.3.4探究并了解平面鏡成像時像與物的關系。知道平面鏡成像的特點及應

用（第三章第三節(jié)）。

2.3.5了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用（第四章第一節(jié)）。

探究并了解凸透鏡成像的規(guī)律。了解凸透鏡成像規(guī)律的應用（第四章第二節(jié)）。

教學提示（1）教學策略建議②滲透科學研究方法，培養(yǎng)學生的科學思維。

例如，通過實驗引導學生認識光線等物理模型，體會物理模型的重要作用（第

三章第四章）。

2.中考歷史

（1）光折射成像光路圖（2016年、2014年）

（2）入射光線平行于凸透鏡的主光軸，畫出通過透鏡后的折射光線。

（2021年2018年、2012年）

（3）從點光源S發(fā)出的一條光線射向平面鏡，經平面鏡反射后過。點的

光路圖。（2019年）

（4）已知兩條反射光線確定像的位置、發(fā)光點位置（2015）

3.典型題目

（1）按要求作圖：如圖所示，一束光斜射向水面，請畫出它的反射光線及折射

光線的大致位置.

【詳解】過入射點作垂直于

根據反射角等于入射角，在法線右側的空氣中畫出反射光線，光從空氣斜射向水

中，折射光線會向法線偏折，根據折射角小于入射角，在法線右側的水中畫出折

射光線。

（2）圖中AB、C。是由發(fā)光點S發(fā)出并經平面鏡反射的兩條光線，在圖中畫出

S和它在平面鏡中的像6。

【詳解】先將反射光線AB、CO反向延長交于一點，即為像點S,根據像與物關

于鏡面對稱，據此作出S'關于平面鏡的對稱點，即為發(fā)光點S,

（3）某海洋館正在表演"美人魚"節(jié)目，如圖所示,E點是“美人魚”潛水員的眼睛，

A點是游客帽子實際位置，8點是潛水員看到的游客帽子像的位置，請完成潛水

員看到游客帽子的光路圖。

【詳解】連接BE兩點（空氣中用虛線，水中用實線）與水面相交，則交點為入

射點；連接A點和入射點，再根據光是從空氣斜射入水中，用箭頭標出光的傳播

方向，如圖所示。

（4）在圖中完成光路圖。

【詳解】左圖中，通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸；過光心的

光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變；右圖中，延長線過另一側焦點的光線經凹

透鏡折射后將平行于主光軸；過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變。

（5）某同學做平面鏡成像實驗時，由于實驗操作不當，在B處人眼看到燭焰的

像的情境如圖，A是燭焰上的一點，4是A的像，請畫出平面鏡的位置及A點發(fā)

出的一條光線經平面鏡反射后進入人眼的光路圖。

【詳解】連接A4'，作出AA，的垂直平分線，即為平面鏡的位置，連接4B交平

面鏡于點。（即入射點），連接A0,則A。為入射光線，0B為反射光線，如圖

所示

3.2023年中考預測

請畫出圖中AB在平面鏡中所成的像

【詳解】先作出端點A、8關于平面鏡的對稱點A、B',用虛線連接A、夕即為

物體A8的像，如圖所示：

光學作圖方法點撥

1、要借助直尺、圓規(guī)、量角器等工具作圖；

2、實際光線畫實線，實際光線的反向延長線畫虛線，特別是虛像一定要用虛線

畫；3、光線要帶箭頭，光線與光線之間要連接好，不要斷開；

4、作光的反射或折射光路圖時，應先在入射點作出法線（法線用虛線畫），然

后根據反射角與入射角或折射角與入射角的關系作出相應的光線：

5、當光在玻璃與空氣或水與空氣兩種介質的分界面上發(fā)生折射時，處于空氣中

的那個角較大；對于透鏡的作圖要記住兒條特殊光線。

6透鏡作圖題

（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，折射光線會聚于焦點。

（2）從凸透鏡焦點發(fā)出的光線經凸透鏡折射后，折射光線平行于主光軸射出。

（3）通過凸透鏡光心的光線傳播方向不改變。

（4）平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線通過虛

焦點;

7,面鏡成像類作圖題

平面鏡成像時，所有反射光線的反向延長線一定經過鏡后的像；

力學作圖

1.對應課標要求：

2.2.4能用示意圖描述力（第六章第一節(jié)）。例5分析靜止在水平桌面上

杯子的受力情況。

226知道簡單機械（第九章第一、二節(jié)）。探究并了解杠桿的平衡條件（第

九章第一節(jié)）。

【學業(yè)要求】（1）了解機械運動、分子熱運動、聲和光、電和磁（，了解

重力、彈力、摩擦力（第六章第二、三、五節(jié)）。

2.中考歷史

（1）畫出施加在杠桿上最小力F的示意圖。（2016年）

（2）物體所受重力的示意圖（2014年、2017年、2018年、2020年）

（3）懸掛在細線下來回擺動的小球。請作出小球在細線傾斜時，小球受細線拉

力尸和重力G的示意圖。（2019年）

（4）物體所受摩擦力的示意圖。（2013年）

（5）物體A在水平地面上靜止，畫出物體A受力的示意圖。（2022年）

3.典型題目

（1）如圖所示，一顆雨點正在空中下落，用力的示意圖畫出雨點受到的重力

G

【詳解】重力的方向是豎直向下的，從雨點重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向

線段，用G表示，即重力G的示意圖.

（2）請你在下圖中畫出靜止在水中的小球所受力的示意圖。

【詳解】小球在水中處于靜止狀態(tài)，受重力G和浮力產浮，二力是一對平衡力，

重力方向豎直向下，浮力方向豎直向上，兩力的大小相等，兩個力的作用點畫在

小球的重心。如圖所示。

方法總結分析物體受力的一般方法：

①先分析是否受不接觸力（重力、磁力、靜電作用力）②再看與它接觸的物體

對它的作用力（一垂直于接觸面的是支持力、壓力平行于接觸面的摩擦力）。

（3）如圖所示，在圖中畫出動力口的力臂/。

【詳解】過支點。作動力廠的作用線的垂線段，即動力尸的力臂/,如圖所示:

方法總結力臂的畫法：

一找點（支點）：

二畫線（力的作用線，用虛線延長力的示意圖）;

三畫垂線段（用直角三角板一條直角邊與力的作用線重合，另一條直角邊靠近支

點，用鉛筆畫出從支點到力的專用線的線段）；

四完善（標出筋頭、名稱、垂直號）

（4）杠桿AOB在如圖所示位置保持平衡，動力臂//己經畫出，請作出對應的動

力尸/。

【詳解】由圖可知，杠桿AOB的支點在。點，阻力使杠桿逆時針轉動，則動力

應使杠桿順時針轉動，其作用點在杠桿上，由于力與力臂垂直，所以過動力臂〃

的末端做垂直于杠桿的作用力方向垂直于//斜向下，如圖所示。

（5）如圖甲所示，為一款壓蒜神器，簡化的示意圖乙中。點為支點，尺為杠桿

所受阻力。請在乙圖中畫出壓蒜時，作用在A點的最小動力B和阻力臂心。

【詳解】反向延長人畫出阻力作用線，從支點。作阻力五2作用線的垂線，則支

點到垂足的距離為阻力臂L；由杠桿平衡條件尸尸2l2可知，在阻力跟阻力臂

的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在。點，因此。4作為動力臂

最長；在壓土豆時，動力的方向應該向下，過點A垂直于0A向下作出最小動力

B的示意圖，如圖所示。

方法總結在杠桿上畫最小力的示意圖的方法：

一*找支點：

二確定）的作用點（在杠桿上距離支點最遠的位置）；

三用虛線連兩點；

四過力的作用點畫出兩點連線的垂線段標上箭頭名稱就是最小動力的示意圖。

（注意：動力方向應與阻力使杠桿轉動方向相反）

（6）要站在地面上用一個滑輪組提升重物，請在圖中作出最省力的繞線方法。

T

【詳解】滑輪組有效段數最多時，滑輪組最省力，滑輪組的繞線方法由圖示知，

要向下拉繩，即拉力向下把重物提升，則繩子應固定在定動滑輪上，逐一繞過各

滑輪。

4.2023中考預測

手機自拍已成一種時尚.如圖所示是使用自拍桿輔助手機進行自拍時的示意

圖，將自拍桿看作一個杠桿，請在乙圖中畫出力臼和F2的力臂/i和加

【詳解】當AO之間的連線作為力臂時，力臂是最大的。根據杠桿平衡條件，阻

力、阻力臂一定，動力臂最大，此時動力最小；力F2是由重力產生的，故阻力

的方向是豎直向下的，從。點作該力的作用線的垂線，即為力臂L2.如圖所示

電學作圖

1.對應課標要求：

【內容要求】3.4.4會看、會畫簡單的電路圖（電學十一到十五章）

2.中考歷史

（1）家庭電路，連接照明燈（2021年）

3.典型題目

（1）請將圖中的插座、燈泡、開關接入家庭電路中，要求開關只控制燈泡（abed

為接線點）。

【詳解】三孔插座的接法：上孔接地線、左孔接零線、右孔通過保險絲接火線;

燈泡的接法：火線首先進入開關，然后接入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入螺

旋套，如圖所示。

(2)請將圖中的“光控開關”、“聲控開關”、燈泡用筆畫線代替導線正確連

入電路，設計出只有在光線很暗且有聲音時燈才亮的樓道燈自動控制電路，同時

安裝一個不受開關控制的三孔插座.

火燒

零改

【解析】

當天黑同時有聲音時，燈才亮，即聲控開關和光控開關要同時閉合燈才亮，所以

兩個開關應該串聯，同時開關應該接在火線上。三孔插座連接要求左零右火上接

地。

4.2023年中考預測

如圖所示家庭電路，吊燈L1和L2由開關S控制，墻上有一個固定插座.請把

電路連接完整.

【解析】家庭電路中的各個用電器是并聯連接的，所以電路中的兩盞吊燈L1和

L2并聯，因為吊燈L1和L2由開關S控制，所以，開關接在干路上，且開關應

先接在火線上；安裝三孔插座的方法：上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線。

電磁學作圖

1.對應課標要求：

2.4.2通過實驗，認識磁場。知道地磁場（十六章第一節(jié)）。

2.4.3通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場

的方向（十六章第二節(jié)）。

2.4.4通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向

與哪些因素有關（十六章第四節(jié)）。

活動建議：（1）利用磁體和縫衣針制作指南針，驗證同名磁極相互排斥、異名

磁極相互吸引。

2.中考歷史

（1）標出閉合開關后通電螺線管和小磁針的N、S極。（2017年）

（2）在通電螺線管的電路中標出螺線管的N極和電源的正極。（2020年、2015

年、2013年）

（3）根據通電螺線管中的電流方向標出螺線管的S極。（2022年）

（4）根據閉合開關后小磁針N極靜止時的指向，標出電源的正極，并用箭頭標

出磁感線的方向。（2012年）

3.典型題目

（1）根據圖中通電螺線管的N極、S極，在導線中標出電流方向，并標出小磁

針靜止時的N極。

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【詳解】由圖可知，通電螺線管的左端為N極，右端為S極，根據異名磁極相互

吸引可知，小磁針的右端為N極；根據安培定則，伸出右手握住通電螺線管，

四根手指指向電流方向，大拇指指向N極，由此可知電流從螺線管的右端流入，

左端流出，如圖所示。

（2）如圖所示，小磁針靜止不動