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物理作圖題的類型與方解法攬要

2023年08月26日

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作圖題主要考查學生物理作圖的基本技能,如作力的圖示、作力臂、作光路、作電路圖等。也可以考查學生的創新能力,如要求學生設計電路圖等。作圖題題目範圍十分廣泛,從涉及的物理知識內容來看,可分為熱學圖象作圖、光學作圖、力學作圖、電學作圖、磁學作圖幾個方面;從作圖的形式來看,有示意圖、實物圖、函數圖、模擬圖等。下面簡要地歸納物理作圖的幾種常見類型及其要求。限於篇幅,這裡不作舉例說明。
一.熱學圖象作圖
熱學圖象作圖常常出現在實驗題中,主要有晶體與非晶體的凝固與熔化圖象和液體沸騰圖象兩種,前者主要是要明確溫度/時間圖象所反映的物理意義,後者主要是要掌握其描繪圖象的步驟和方法。
二.光學作圖
光學作圖是中考物理必考的作圖題型。主要有光的反射、平面鏡、光的折射、透鏡、黑箱作圖等幾種類型。
光學作圖依據的物理知識是光的反射定律,平面鏡成像規律,光的折射規律,透鏡成像的三條特殊光線,凸透鏡成像規律。
光學作圖要注意的是:1、必需作出法線,法線用虛線表示;2、必需為光線添上箭頭表示光傳播的方向;3、光線和實物用實線表示,光線的反向延長線和虛像用虛線表示;4、透鏡作圖要分清透鏡的種類,正確判斷光線是會聚還是發散。
三.力學作圖
力學作圖主要有力的示意和圖示,槓桿作圖和滑輪組裝配三種類型。
力的作圖應掌握重力、壓力、支持力、拉力、推力、摩擦力、浮力等幾種常見力的畫法。確定受力對象後先要分析物體受到的力,每個力都應找到這個物體以外的施力物體,而這個物體對別的物體的作用力不能畫在這個物體上,避免多畫或少畫力。還要注意把物體受到的所有的力都畫在物體的重心上。
槓桿作圖主要包括槓桿五個要素作圖和最省力作圖。
滑輪組的裝配應注意下面三點:1、奇數段承重繩子從動滑輪開始繞,偶數段承重繩子從定滑輪開始繞。2、滑輪組可繞承重繩子段數與動滑輪數目n的關係滿足2n+1(奇數段)或2n(偶數段)。一個動滑輪最多可以接3段承重繩子,兩上動滑輪最多可以接5段承重繩子。3、滑輪組裝配:由省力或移動距離狀況確定承重繩段數及動滑輪數,再由用力方向確定定滑輪數。
四.電學作圖
電學作圖主要包括實物連線、畫電路圖、電路設計和家庭電路圖幾種類型。
實物連線是根據題目給出的電路圖,用筆畫線代替導線連接電路的作圖方式。連線時要求導線一定不能交叉,實物圖結構要與電路圖一致,但個別元件先後順序可以調整。作圖時要按從電源正極到用電器再回到電源負極的順序進行連線,遇到並聯分支時,每條支路逐一進行連接。
畫電路圖時要按照實物圖來繪畫電路,要按照標準電路圖結構要求,畫出實物圖對應的電路結構。主要步驟是:1、整體觀察電路,分清電路是串聯還是並聯,如果是並聯,每條支路連接了什麼元件;2、觀察電路中電流表所連接和測量的元件;3、根據觀察到的情況畫出電路圖。
電路設計的原則是:先支路,再電錶,最後設計幹路。具體方法如下:(1)明確整體結構是串聯還是並聯;(2)具體設計每條支路應該放置什麼元件;(3)設計電流表或開關位置;(4)按題目要求擺放電壓表;(5)最後連接總開關與電源。
家庭電路的連接要求能夠區分火線、零線與地線,能夠掌握三頭插座、保險絲、白熾燈(連同開關)這些常見電器的連接。其中保險絲與火線連接;三頭插座的中間插頭連接地線,左插頭連接零線,右插頭連接火線(左零右火);帶開關的白熾燈的開關連接火線,螺口燈的螺旋套連接零線。
五.磁學作圖
磁學作圖主要包括磁場、磁感線、電磁場、電磁繼電器作圖等幾種類型。
磁感線表示磁場的規則是:(1)磁感線不是真實存在的,用虛線表示;(2)磁感線方向與磁場方向一致,磁感線從磁體的N極出發,回到S極;(3)磁感線之間永不相交;(4)磁感線密的地方磁場較強,疏的地方磁場較弱。
電磁場的作圖主要是要正確掌握安培定則。對通電螺線管電路進行判斷的內容有:螺線管的N極和S極的繞線,電源正極和負極,電流方向,螺線管的磁感線方向,螺線管周圍或內部小磁針的指向等。
電磁繼電器的作圖首先是要從結構上分清控制電路和工作電路,然後再根據題目要求連接好電路。

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