重難點27 光學、力學、電學及電磁學作圖 （原卷版）

專項十四作圖專題重難點27光學、力學、電學及電磁學作圖考點一、光學作圖光的直線傳播作圖注意光的直線傳播原理平面鏡成像作圖如圖MN表示平面鏡，AB表示鏡前的物體，根據(jù)平面鏡成像的特點作圖分別過A、B點做垂直于平面鏡的垂線(用虛線表示)；在垂線和平面鏡的相交處標出直角；在平面鏡的另一側找到A′點，使A′點到平面鏡的距離和A到平面鏡的距離相等。同理找B’。連接A′、B′畫虛像(用虛線)。如右圖所示：光的反射作圖反射光線和入射光線分居法線的兩側——法線居中反射角等于入射角——兩角相等光的折射作圖折射光線與入射光線、法線在同一平面上；(三線一面)折射光線和入射光線分居法線兩側；(兩線分居)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射角小于入射角(折射光線向法線偏折)；光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣時，折射角大于入射角；入射角增大時，折射角也隨著增大；透鏡作圖過光心的光線，經(jīng)透鏡折射后傳播方向不改變，如圖所示。平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后經(jīng)過另一側焦點；經(jīng)凹透鏡折射后向外發(fā)散，但其反向延長線過同側焦點，如圖所示。經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；射向異側焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸，如圖所示?？键c二、力學作圖重力作圖力的三要素：大小、方向、作用點；力的表示方法：力的示意圖法。(畫圖時三要素不要忽略，用有向線段的長短粗略表示力的大小)*力的作用點一定要畫在受力物體上，重力要畫在物體的重心上，壓力要畫在被壓物體的表面上。當一個物體受多個力作用時，通常這幾個力的作用點都要畫在物體的重心上(共用一個作用點)。彈力、摩擦力作圖在受力物體上畫出力的作用點。確定力的方向并沿力的方向畫一條線段。在線段的末端畫上箭頭并在旁邊標出力的符號，知道大小的要用數(shù)值標出來。摩擦力的方向：摩擦力的方向與物體相對運動的方向或相對運動的趨勢相反。二力平衡作圖同物：作用在同一物體上的兩個力等大：大小相等。反向：兩個力方向相反。共線：兩個力作用在同一條直線上。力與運動關系作圖物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)根據(jù)平衡力中一個力的大小和方向，判定另一個力的大小和方向。力是使物體運動狀態(tài)改變的原因，具體包括：改變速度的大小、方向以及速度大小和方向同時改變物體受平衡力(或不受力)物體的運動狀態(tài)不變(保持靜止或勻速直線運動狀態(tài))。物體受非平衡力作用運動狀態(tài)改變(運動快慢或方向改變)?？键c三、簡單機械作圖杠桿作圖先確定支點，即杠桿繞著某點轉(zhuǎn)動，用字母“O”表示。確定動力和阻力。人的愿望是將石頭翹起，則人應向下用力，畫出此力即為動力用“F1”表示。這個力F1作用效果是使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。而阻力的作用效果恰好與動力作用效果相反，在阻力的作用下杠桿應朝著順時針方向轉(zhuǎn)動，則阻力是石頭施加給杠桿的，方向向下,用“F2”表示如圖乙所示。畫出動力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長，由支點向力的作用線作垂線，并標明相應的“l(fā)1”“l(fā)2”，“l(fā)1”“l(fā)2”分別表示動力臂和阻力臂，如圖丙所示。甲乙丙滑輪組作圖求確定動滑輪上繩的段數(shù)。 根據(jù)繩的段數(shù)，確定動滑輪的個數(shù)：一個動滑輪可拉2段繩，還能改變用力方向；但也可以拉三段繩，但就不能改變用力方向了。設想如果需要n段繩(n為偶數(shù))，那么就需要n/2個動滑輪和n/2個定滑輪穿繩組裝時，繩的固定端要固定在定滑輪下的掛鉤上(這叫做“偶定”)，若不改變力的方向，還可少用一個定滑輪，即個定滑輪。如果n為奇數(shù)，則需要個動滑輪和同樣數(shù)目的定滑輪，穿繩時，繩的固定端要拴在動滑輪上方的掛鉤上(這叫做“奇動”)，這不能改變用力方向，如果還想改變用力方向，就應再加一個定滑輪，即個定滑輪。

上述方法叫“奇動偶定”，如下圖所示?？键c四、電學作圖常規(guī)電路圖作圖合理安排電路元件的位置，使之均勻分布在電路中，元件符號不能畫在電路的拐角處；電路圖最好畫成長方形，導線要畫直，拐角要畫成直角；最好從電源的正極出發(fā)，沿電流的方向依次畫，在電路圖中導線無長短之分能根據(jù)題目描述分析出電路圖的連接形式注意電流表和電壓表的連接方式家庭電路作圖家庭電路中有火線、零線和地線，單根保險絲接在火線上，開關接在火線上。電燈的安裝：零線、火線并排走，零線直接進燈座，火線通過開關進燈座。如果燈泡是螺絲口的，尾部中心接火線，螺旋套接零線。插座的安裝：兩孔插座，左孔接零線，右孔接火線；三孔插座的左邊的孔接零線，右邊的孔接火線，中間的孔接地線，所以稱為“左零右火中接地”。如果在插座上接保險絲，保險絲應接在火線上?？键c五、電磁學作圖了解條形磁體和蹄形磁體的磁感線圖的方向通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個磁極，通電螺線管外部的磁感線從N極出發(fā)，回到S極，內(nèi)部的磁感線從S極出發(fā)，回到N極。安培定則：通電螺線管中的安培定則：用右手握住螺線管，讓四指環(huán)繞的方向與電流方向相同，那么拇指的指向就是通電螺線管的N極。通電直導線中的安培定則：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向直導線中電流方向，那么四指指向就是通電導線周圍磁場的方向。電磁繼電器作圖當較低的電壓加在接線柱D、E兩端，較小的電流流過線圈時，電磁鐵把銜鐵吸下，使B、C兩個接線柱所連的觸點接通，較大的電流就可以通過B、C帶動機器工作。考點一：光學作圖【探究重點】注意區(qū)分光的反射定律與光的折射定律，注意無論是折射角還是入射角，在空氣中的角總是較大的；2.注意掌握透鏡的三條特殊光線；3.注意凸透鏡對光線的匯聚作用及凹透鏡對于光線的發(fā)散作用【真題精講】（2022·湖南岳陽）小貓叉不著魚，作圖可解釋。請完成小貓看見魚（圖中A點）的折射光路圖。【鞏固訓練】（2022江蘇揚州）如圖，請完成光線通過凸透鏡的光路圖。(F是凸透鏡的焦點)考點二：力學作圖【探究重點】1.注意彈力方向，垂直于接觸面；2.注意摩擦力方向的判斷；3.注意通過題目意思判斷物體運動狀態(tài)，并能根據(jù)力與運動的關系作圖；4.注意相互作用力的原理；5.根據(jù)物體的平衡狀態(tài)，判斷物體的受力情況?！菊骖}精講】（2022·江蘇蘇州）圖中降落傘沿與豎直成30°的方向勻速下落，畫出重物A的受力示意圖?！眷柟逃柧殹浚?022黑龍江大慶）如圖所示，人隨電梯一起勻速運動，請作出人所受各力的示意圖?？键c三：簡單機械作圖【探究重點】1.注意最省力杠桿問題，即根據(jù)題目意思找到最長的力臂；2.注意根據(jù)題目意思分析滑輪組的繞法，如向上拉、向下拉；3.注意可能存在一個滑輪是多余的情況【真題精講】（2022湖北恩施）如圖甲所示，清明假期，亮亮同學回到老家，看到工程隊正施工埋電線桿，進行電網(wǎng)改造。亮亮發(fā)現(xiàn)他們挖坑形很特別，如圖乙所示。工程師告訴亮亮這種坑不僅省力，還能縮短移動的距離。要把圖乙中的電線桿豎立到坑內(nèi)，請你畫出作用在桿上A點最小力的示意圖?！眷柟逃柧殹浚?022江蘇蘇州）在圖中畫出杠桿的阻力臂l，并在A點畫出使杠桿靜止在圖示位置的最小力F；考點四：電學作圖【探究重點】能根據(jù)題目描述分析出電路圖的連接形式注意電流表和電壓表的連接方式【真題精講】（2022江蘇南通）如圖所示電路中有兩個小燈，請在圖中〇內(nèi)，分別填入×及A或V的符號，要求電鍵閉合時兩燈均能發(fā)光，且兩電表的示數(shù)均不為零?！眷柟逃柧殹浚?022·江蘇·蘇州市振華中學校模擬預測）如圖所示，電路中有L1、L2兩盞燈，請在圖中○內(nèi)分別填入A或V的符號，要求開關閉合時L1、L2都能發(fā)光，且兩電表的示數(shù)均不為零?？键c五：家庭電路作圖【探究重點】1.注意火線零線判斷，開關連在火線上；2.注意小燈泡火線與零線的解法；3.注意串聯(lián)、并聯(lián)接線法的分析；【真題精講】（2022·江蘇蘇州·二模）如圖，請用筆畫線代替導線連接教室中的電路，要求開關控制兩個日光燈。【鞏固訓練】（2021廣東模擬）請將如題15-3圖所示元件，連接成符合安全用電要求的家庭電路．考點六：電磁學作圖【探究重點】1.熟練掌握常見的條形磁體、蹄形磁體、通電直導線及通電螺線管周圍的磁場分布規(guī)律；2.能熟練掌握安培定則在通電直導線及通電螺線管中的區(qū)別并靈活應用；3.注意電磁繼電器工作電路及控制電路的畫法，其中控制電路可能涉及并聯(lián)接法；【真題精講】（2022江蘇常州）條形磁體的磁感線如圖所示，小磁針處于靜止狀態(tài).請在圖中標出：①磁感線點處的磁場方向；②小磁針的極?！眷柟逃柧殹浚?021濟寧模擬）如圖為小明設計的高溫報警電路，其中R0為定值電阻、R1為金屬電阻（阻值隨溫度的升高而升高）、R2為半導體電阻（阻值隨溫度的升高而降低）當環(huán)境溫度過高時，電鈴會被接通發(fā)出報警聲，但斷開控制電路中的開關S可關閉鈴聲。請在圖中選擇器材，并用筆畫線代替導線連接完成電路圖。（2022江蘇徐州）人在岸上透過池水看池塘底部，下列光路圖正確的是()A.B.C.D.（2022·河南南陽·八年級期末）如圖所示，光在玻璃和空氣的界面MN同時發(fā)生了反射和折射，以下說法正確的是（）A．入射角為60°，界面右側是空氣B．折射角為40°，界面右側是玻璃C．入射角為30°，界面左側是空氣D．折射角為50°，界面左側是玻璃根據(jù)要求完成作圖．(1)室內(nèi)一盞電燈通過木板隔墻上的兩個小洞，透出兩條細小光束(如圖甲所示)．請根據(jù)這兩條光束的方向確定室內(nèi)電燈的位置．(2)如圖乙為“坐井觀天”的示意圖，設點E為青蛙的眼睛，請利用光的直線傳播知識畫出它能看到的天空的范圍(畫出光路示意圖)．甲乙(2020黃岡)北京天壇的圜丘體現(xiàn)了我國古代高水平的建筑聲學成就，它將建筑學和聲學完美結合。當人站在圜丘中心處說話，會覺得聲音特別洪亮。這是由于人說話的聲音有一部分被四周的石欄桿反射，射到稍有傾斜的臺面后又反射到圜丘中心(圖甲)，使回聲和原聲混在一起。若聲音的反射遵守光的反射定律，臺面和石欄桿表面光滑，請在圖甲中完成人的聲音從A點發(fā)出，經(jīng)石欄桿反射到C點的聲音路徑圖。（2022·河南許昌·八年級期末）圖所示，光源S發(fā)出的一條光線射向水面，在水面處發(fā)生反射和折射，反射光線經(jīng)過點A，折射光線經(jīng)過點P，請你作出入射光線、反射光線和折射光線。（2022江蘇泰州）如圖，請完成圖中光通過透鏡后的光路。（2022·江蘇·創(chuàng)新外國語學校一模）請在圖中畫出經(jīng)過透鏡折射后的光線。(2021·湖北隨州市·中考真題)郝強同學是一位愛運動愛運動的好少年。他打完球賽回家，自己將汗?jié)竦谋承南春脪煸谝录苌希缦聢D。請畫出背心的受力示意圖(不考慮摩擦力)。（2022·江蘇無錫·一模）如圖所示，將一實心鐵球從a處由靜止釋放，小球在水中下沉至b點（未碰底）時，請在圖中畫出到達b點小球的受力示意圖。(2020德州)阿基米德在發(fā)現(xiàn)了杠桿原理之后，發(fā)出了“給我一個支點，我能夠撬動地球”的感慨，請在設想示意圖中，畫出作用在A點的最小動力F1及其動力臂l1(圖中O為支點)。如圖給出了幾種元件，請在圖上用筆畫線表示導線把電路元件連接起來，要求燈泡L1與L2并聯(lián)，開關接在干路上，且用滑動變阻器控制燈泡L1的亮度。（2022·江蘇南京·模擬預測）如圖，只閉合開關S，風扇M工作；只閉合開關S1，燈泡和風扇M都不工作；同時閉合開關S，S1風扇M和燈泡都工作。請用筆畫線代替導線把電路連接完整。（2021鐵嶺模擬）根據(jù)通電螺線管的磁感線方向，在括號里分別標注出電源的“+”“﹣”極和靜止的小磁針的“N”“S”極。(2021哈爾濱模擬)如圖所示，通電螺線管的開關K閉合后，小磁針靜止時它的右端是N極。請在虛線框里標出電源的“+”“﹣”極。(2021·四川涼山彝族自治州·中考真題)如圖所示是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播時同時發(fā)生反射和折射的光路圖，其中______是入射光線，折射角的大小是_______。(2020棗莊)如圖所示，利用一塊平面鏡使太陽光水平射入隧道內(nèi)，請你通過作圖畫出平面鏡，并在圖中標出反射角的度數(shù)。（2022·四川資陽·八年級期末）如圖所示，清澈平衡的水面下有一射燈（用B表示），在空氣中有一路燈（用C表示），小翊（用A表示）既能看到水中的射燈，又能看到路燈在水中的像，請畫出：（1）水中射燈B射出的光進入小翊眼睛A的合適光路圖；（2）路燈C發(fā)出的光經(jīng)水面反射后進入小翊眼睛A的光路圖。(2020·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·中考真題)如圖是投影儀的簡化結構圖。請在圖中畫出入射光線經(jīng)凸透鏡折射及再經(jīng)平面鏡反射后的光路圖。（2022·青海?。┱埬銓⑷鐖D所示的光路圖補充完整。(2021·四川涼山彝族自治州·中考真題)在水平向右勻速行駛的火車車廂頂端用細線懸掛一小球，車廂水平地板上放置物塊A。在某時刻，發(fā)現(xiàn)小球向右擺動，如圖所示，請畫出此時物塊A受力的示意圖。（2022·江蘇揚州·二模）請在圖中畫出小球的受力示意圖（細線處于豎直方向）。如圖乙，在水平力F的作用下木塊正向右運動，請畫出木塊所受彈簧彈力的示意圖和木塊對桌面的壓力________；(2020衢州)在實際生活中，常用螺絲刀將螺絲釘擰進(出)物體。圖甲中正在擰螺絲釘?shù)穆萁z刀，可視為圖乙所示的杠桿AOB，其中O為支點，B為阻力作用點，F(xiàn)2為阻力，動力作用在手柄上。(1)圖甲中的螺絲刀屬于______杠桿；(2)請在答題紙相應位置圖中，畫出對應F2的最小動力F1的示意圖。______如圖所示，學校有前、后兩個門，在前、后門各裝一個按鈕開關，學校傳達室有甲、乙兩盞燈和電池組。要求：前門來人按下開關時甲燈亮，后門來人按下開關時乙燈亮。請?zhí)摼€框內(nèi)設計出電路圖______，并在實物圖中連線（導線不要交叉）______。

（2022·江蘇揚州·模擬預測）請用筆面線表示導線，將圖中的電燈和開關正確接入家庭電路中。（2021上海模擬）如圖是一款帶有小臺燈的多功能插座的內(nèi)部簡化電路圖。當閉合開關S和S1時，插座和USB接口能正常工作，小臺燈發(fā)光；當開關S斷開時，各元件都不工作；當閉合開關S斷開S1時，小臺燈不發(fā)光，但USB接口和插座仍能正常使用且互不影響。請你在圖中將未完成的電路補充完整。(2021哈爾濱模擬)如圖所示，通電螺線管的開關K閉合后，小磁針靜止時它的右端是N極。請在虛線框里標出電源的“+”“﹣”極。（2022·江蘇無錫·一模）如圖甲所示的“聰明電梯”在有、無人乘坐時會以不同的速度運行，這樣可以節(jié)約用電。圖乙所示是其控制電路圖，R是一個壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。當所有人走出電梯后，則圖中電磁鐵的磁性將______（選填“增強”、“減弱”或“不變"），電動機的轉(zhuǎn)速將______（選填“變快”、“變慢”或“不變”）。（2022江蘇揚州）在天宮課堂中，航天員王亞平將空氣注入水球，形成的氣泡球與水球的球心都在O點。一束光線從空氣射入水球的光路如圖所示，其中球心O與入射點的連線為法線。則進入氣泡球的折射光線可能為()A.① B.② C.③ D.④(2020恩施)有一工作間，人在B處要想看到外間A處的花盆，需要在某處安裝一塊平面鏡。請把平面鏡C畫到合適的位置，并完成由B看到A的光路(只需在圖中畫出一條光的完整路徑)。（2022江蘇蘇州）在圖中畫出垂直于玻璃磚的光線OP經(jīng)過玻璃磚射出的光路圖；（2022