作圖題的一般解法-2024年中考物理核心素養(yǎng)提升

二、作圖題的一般解法

【解法綜述】

初中物理作圖題的求解，遵循“物理知識(shí)找規(guī)律，幾何知識(shí)尋辦法”。需要做什么，在哪個(gè)地方做，這

需要我們利用物理知識(shí)去分析、思考。如何做出來(lái)，達(dá)到要求，這就必須借助我們的數(shù)學(xué)幾何知識(shí)。比如

做一個(gè)角等于已知角、角平分線(xiàn)、對(duì)稱(chēng)點(diǎn)、垂直、平行等，這都需要我們靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。將物理規(guī)律

與數(shù)學(xué)中的幾何知識(shí)相結(jié)合，就能準(zhǔn)確的完成作圖。

一、力學(xué)作圖

一般力的作圖，大多是考查“力的示意圖”。作出力的作用點(diǎn)、方向即可，對(duì)力的大小不做要求。但是，

如果己知所做力的大小，應(yīng)該在圖示上標(biāo)出；在同一圖中，物體受到多個(gè)力的作用，需要根據(jù)力的大小大

致做出對(duì)應(yīng)線(xiàn)段的長(zhǎng)短，便于受力分析。

（-）重力、壓力、支持力

L重力：一般作用點(diǎn)（重心）畫(huà)在物體的中心（己經(jīng)標(biāo)出的除外）；沿豎直方向畫(huà)一條帶箭頭的線(xiàn)段，

在箭頭附近標(biāo)上G即可。

2.壓力：作用點(diǎn)在相互接觸的面上，方向是：垂直于支撐面，指向被壓的物體。注意做出垂直符號(hào)。

3.支持力：與壓力相反。

在物體受力情況的分析中，我們首先要分析是否要考慮做這三種力的示意圖。

【中考題賞析】

【例1】【2023邵陽(yáng)】請(qǐng)畫(huà)出圖中物體所受支持力的示意圖。

//////////////////////////

【分析與解答】

物體放在水平面上，所受支持力垂直于水平面向上，過(guò)物體的重心沿豎直向上的方向畫(huà)一條帶箭頭的線(xiàn)段,

并用符號(hào)F表示，如答案圖所示。

【答案】

4F

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（=）摩擦力平衡力

若果物體在粗糙的面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，分析物體所受到的力時(shí)，就要考慮摩擦力了。

一般來(lái)說(shuō)，摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，作用點(diǎn)在相互接觸的面上。

但是，為了便于分析，對(duì)于厚度較薄的物體（一般都認(rèn)為是這種情況），一般將其作用點(diǎn)畫(huà)在物體的中心位

置。

物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，需要考慮物體受到的哪些力構(gòu)

成平衡力，使物體處于平衡狀態(tài)，不要將所受的力畫(huà)漏了。

【中考題賞析】

【例2】【2023達(dá)州】如圖所示，一小球漂浮在盛水的燒杯中，將燒杯放置在斜面上，各物體均處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，請(qǐng)作出小球的受力示意圖和燒杯對(duì)斜面壓力的示意圖（小球的重心已標(biāo)出）。

【分析與解答】

（1）小球在水中，處于漂浮狀態(tài)，且靜止，所以受到平衡力作用。分析小球的受力情況可知：此時(shí)小球受

到的重力和浮力是一對(duì)平衡力。（2）燒杯對(duì)斜面壓力，作用點(diǎn)在燒杯與斜面的接觸面上，指向被壓的斜面。

見(jiàn)答案圖所示。

【答案】

（三）杠桿與滑輪（組）

L杠桿的作圖，主要是做力和力臂。

（1）力臂的作法：先沿力的方向做出“力的作用線(xiàn)”，再?gòu)闹c(diǎn)向力的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)，標(biāo)出垂線(xiàn)段的起

點(diǎn)和終點(diǎn)以及力臂的符號(hào)即可。

（2）力的作法：根據(jù)力的作用線(xiàn)與力臂相互垂直，找出力在杠桿上的作用點(diǎn)。依據(jù)“若果支點(diǎn)在杠桿

的一端，則所做力的方向與己知力的方向大致相反；若果支點(diǎn)在杠桿的中間（未在某一端，不是一定要在

杠桿的中點(diǎn)位置），則所做力的方向與己知力的方向大致相同”確定力的方向。

（3）作最小力：使力臂最長(zhǎng)的力，就是用力最小的力。若果是直杠桿，則杠桿的某一端點(diǎn)，為力的作

用點(diǎn)；如果杠桿是曲的，根據(jù)幾何知識(shí)先確定距離支點(diǎn)最長(zhǎng)的線(xiàn)段所在位置，比如直角三角形的斜邊、圓

的直徑等。再根據(jù)（2）中的方法作圖。

2.滑輪組的繞法：遵循“奇動(dòng)偶定，”的原則確定繩子固定端：需要用奇數(shù)股繩子提起重物，則繩子的

一端需固定在動(dòng)滑輪上，反之，在定滑輪上。每個(gè)滑輪只能從內(nèi)向外依次繞一次，不能重復(fù)繞。若果動(dòng)、

定滑輪數(shù)量不等，則從數(shù)量少的開(kāi)始繞。若果需要繩子自由端出現(xiàn)在確定的位置，則可以用“假設(shè)法試?yán)@”：

任意假設(shè)一邊出發(fā)，達(dá)到要求，則正確，否則，相反繞法即可。

【中考題賞析】

【例3】【2023成都】植樹(shù)節(jié)當(dāng)天，學(xué)校初二年級(jí)開(kāi)展植樹(shù)活動(dòng)。同學(xué)們分工合作，如圖甲，小高正在用鐵

鍬鏟土。將鐵鍬視為杠桿，。為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：（1）手在A(yíng)處施加的最小動(dòng)力F的示意圖；（2）F

的力臂L。

【分析與解答】

由杠桿的平衡條件可知：當(dāng)阻力、阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最小。由圖示分析可知：用鐵鍬鏟土

時(shí)鐵鍬的動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)，動(dòng)力最小，連接支點(diǎn)0和力的作用點(diǎn)A,以0A為力臂是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，由A點(diǎn)做

0A的垂線(xiàn)畫(huà)出最小的力F,支點(diǎn)在杠桿的一端，泥土的阻力方向向下，所以動(dòng)力的方向向上，如答案圖所

Zj\O

【答案】

[例4][2023金昌】如圖所示，小亮用滑輪組將裝修材料運(yùn)到樓上，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)幫他組裝最省力的滑輪組。

由？

【分析與解答】

要使滑輪組最省力，則動(dòng)滑輪上纏繞的繩子股數(shù)應(yīng)最多，由圖中可知，滑輪組中有一個(gè)動(dòng)滑輪，則動(dòng)滑輪

上最多可纏繞三股繩子

【答案】

\\\\、\\\

二、光學(xué)作圖

初中所學(xué)的光線(xiàn)，屬于“幾何光學(xué)”，即光的傳播遵循幾何的定律。所以我們?cè)诠饩€(xiàn)作圖中，要靈活運(yùn)

用幾何作圖知識(shí)來(lái)完成。

(-)光的反射

光的反射遵循的物理規(guī)律是光的反射定律：反射時(shí)，反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，反射

光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè)。反射角等于入射角。

角和線(xiàn)的數(shù)學(xué)關(guān)系是：法線(xiàn)與反射面垂直，垂足為入射點(diǎn)。法線(xiàn)是反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)所成的角的角

平分線(xiàn)。反射角和入射角有一條公共邊：法線(xiàn)。

做反射光線(xiàn)或入射光線(xiàn)，實(shí)質(zhì)是做一個(gè)角，一邊為法線(xiàn)，且等于已知角。注意箭頭的方向：入射光線(xiàn)

指向反射面；反射光線(xiàn)與其相反。若光線(xiàn)垂直入射，垂直反射，只需要在其上畫(huà)一個(gè)相反方向的箭頭即可。

【中考題賞析】

【例5】【2023上海】在圖中，根據(jù)給出的反射光線(xiàn)OB畫(huà)出入射光線(xiàn)AO,并標(biāo)出入射角的大小。

O

【分析與解答】

由圖可知：反射角為40。，由反射定律可得入射角也為40。，根據(jù)入射角的大小在法線(xiàn)左側(cè)畫(huà)出入射光線(xiàn)AO,

如答案圖所示。

【答案】

（二）平面鏡成像

平面鏡成像的物理規(guī)律是：像與物體大小相等；像距等于物距；對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線(xiàn)與鏡面垂直。

平面鏡成像時(shí)點(diǎn)、線(xiàn)、面的幾何關(guān)系：像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)。即像和物體上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的連線(xiàn)與鏡面垂

直，且到鏡面的距離相等。像和物對(duì)應(yīng)點(diǎn)、入射點(diǎn)在一條直線(xiàn)上。

作圖時(shí)，一定要注意：做像與物體對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線(xiàn)時(shí)，一定要與鏡面垂直且相等。

【中考題賞析】

【例6】【2023揚(yáng)州】如圖,作出物體AB在平面鏡中所成的像A，B，。

【分析與解答】

平面鏡所成的像和物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，所成的像是虛像。從點(diǎn)A向平面鏡作垂線(xiàn)并延長(zhǎng)至4,使A到平面

鏡的距離等于A(yíng)到平面鏡的距離，則A就是點(diǎn)A的像;用同樣的方法作出點(diǎn)B的像夕，然后用虛線(xiàn)連接AB',

標(biāo)出箭頭，則48'就是物體在平面鏡中所成的像，如答案圖所示。

【答案】

A

（三）光的折射

光的折射遵循光的折射規(guī)律：折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法

線(xiàn)兩側(cè)。當(dāng)光由空氣斜射入水、玻璃等物質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，反之，折射角大于入射角。入射角

增大，折射角也增大。當(dāng)入射角增大到一定程度時(shí)，折射光線(xiàn)消失。當(dāng)光線(xiàn)垂直入射時(shí)，不改變傳播方向。

光折射時(shí)點(diǎn)、線(xiàn)、面的幾何關(guān)系：垂直入射時(shí)，不改變方向。在空氣中的角要大于在水中、玻璃中的

角。折射角、入射角分別在兩種物質(zhì)中，但是他們有相同的邊：法線(xiàn)。法線(xiàn)與界面垂直，垂足為入射點(diǎn)。

當(dāng)光線(xiàn)與界面垂直時(shí)，傳播方向不變，直接沿原來(lái)的光線(xiàn)傳播方向在另一種介質(zhì)畫(huà)出一條直線(xiàn)，畫(huà)上相同

方向的箭頭即可。

作圖時(shí)，可以添加輔助線(xiàn)來(lái)顯示角的大小關(guān)系：如果所做的角比原來(lái)的大，則先做出對(duì)頂角，再在對(duì)

頂角外做一條線(xiàn)，作為該角的另一邊。如果所做的角比原來(lái)的小，則在對(duì)頂角內(nèi)做一條線(xiàn)，作為該角的另

一■邊。

【中考題賞析】

【例7】【2023蘇州】圖中，光線(xiàn)AO自空氣斜射向水面，畫(huà)出其反射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)的大致位置;

【分析與解答】

在空氣中法線(xiàn)的另一側(cè)作出反射光線(xiàn)，注意反射角等于入射角；在水中法線(xiàn)的另一側(cè)作出折射光線(xiàn)，注意

折射角小于入射角，如答案圖所示。

【答案】

（四）透鏡

透鏡作圖，主要是針對(duì)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)作圖。作圖時(shí)，一定要首先區(qū)分透鏡的類(lèi)型。

凸透鏡的3條特殊光線(xiàn)：

1.平行于凸透鏡主光軸的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后，折射光線(xiàn)過(guò)另一側(cè)的焦點(diǎn)。

2.過(guò)凸透鏡光心的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后，傳播方向不改變。

3.從凸透鏡焦點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后，折射光線(xiàn)與主光軸平行。如下圖所示：

凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)：

1.平行于凹透鏡主光軸的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后，折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于同側(cè)的焦點(diǎn)。

2.過(guò)凹透鏡光心的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后，傳播方向不改變。

3.射向凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后，折射光線(xiàn)與主光軸平行。如下圖所示:

【中考題賞析】

[例8][2023邵陽(yáng)】請(qǐng)將所示光路補(bǔ)充完整。

【分析與解答】

如圖所示，圖中是一個(gè)凸透鏡，凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚的作用，當(dāng)光平行于主光軸射入，經(jīng)凸透鏡折射后，折

射光線(xiàn)必過(guò)透鏡焦點(diǎn)的位置；當(dāng)光直接射向凸透鏡的光心，則光的傳播方向不改變。答案如圖所示。

【答案】

【例9][2023重慶】在如圖中畫(huà)出入射光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后的光線(xiàn)。

【分析與解答】這是一條射向凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的光線(xiàn)。所以折射后，折射光線(xiàn)與凹透鏡的主光軸平行。

如答案圖所不。

【答案】

（五）綜合

光學(xué)綜合作圖，主要是平面鏡與透鏡的組合，或者光的反射與折射的組合。解答這類(lèi)習(xí)題時(shí)，我們可

以采用拆分的方法：按照題目要求，將每一項(xiàng)作圖要求，看出是一個(gè)單項(xiàng)作圖，依照前面單項(xiàng)作圖的方法

完成即可。但是，這里的整體組合，需要符合物理規(guī)律、幾何方法，具有連貫性、整體性，符合邏輯。

【中考題賞析】

【例10][2023成都】如圖甲所示是博物館內(nèi)“劉充國(guó)印”的展臺(tái)，上方是凸透鏡，透過(guò)它能看到放大的

印章；下方是平面鏡，通過(guò)它能看到印章底部的字。圖乙是其示意圖，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)，O為凸透鏡的光

心，光線(xiàn)a平行于凸透鏡的主光軸（圖中虛線(xiàn)）。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：（1）光線(xiàn)a經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的光線(xiàn);

（2）光線(xiàn)b經(jīng)過(guò)平面鏡反射后的光線(xiàn)。

【分析與解答】

平行于凸透鏡主光軸的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)凸透鏡后會(huì)經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)繼續(xù)傳播；光反射時(shí)，反射光線(xiàn)跟入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在

同一平面內(nèi)；反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)兩側(cè)；二是反射角等于入射角。由題圖可知：（1）光線(xiàn)a平

行于主光軸，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后經(jīng)過(guò)右焦點(diǎn)F；（2）光線(xiàn)b射線(xiàn)平面鏡時(shí)發(fā)生反射，過(guò)光線(xiàn)b與平面鏡的交

點(diǎn)作法線(xiàn)，根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線(xiàn)。見(jiàn)答案圖所示。

【答案】

三、電學(xué)作圖

(-)連接電路

單獨(dú)考查電路的連接較少，一般包含在科學(xué)探究中。做這類(lèi)題時(shí)，注意：

1.電表的正負(fù)接線(xiàn)柱不能接反；

2.按要求準(zhǔn)確選擇量程；

3.電流表需要與被測(cè)部分串聯(lián)；電壓表需要與被測(cè)部分并聯(lián)。

4.滑動(dòng)變阻器要“一上一下”的連入電路，對(duì)有要求的，需要按照要求來(lái)。一般規(guī)律是：滑片距離下

面連入的接線(xiàn)柱越近，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值越小，燈越亮，電流表示數(shù)越大。

【中考題賞析】

【例11】【2023瀘州】(改編)小明與小軍用兩節(jié)干電池作為電源，測(cè)量未知電阻Rx的阻值。

(1)小明設(shè)計(jì)如圖甲所示電路進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，在圖乙中替小明完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。

【分析與解答】

(1)電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓U=1.5Vx2=3V,電壓表選擇0?3V量程，即將Rx右接線(xiàn)柱與電壓

表的“3”接線(xiàn)柱相連?；瑒?dòng)變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，滑動(dòng)變阻器的

下端接線(xiàn)柱已經(jīng)接入，只需要將上邊任意一個(gè)接線(xiàn)柱與Rx的右接線(xiàn)柱相連即可，如答案圖所示。

【答案】

（二）設(shè)計(jì)電路

電路設(shè)計(jì)作為作圖題出現(xiàn)也較少，一般題型為選擇題，使用分析法或者排除法求解：讀懂題干要求，

對(duì)備選項(xiàng)進(jìn)行逐一分析，滿(mǎn)足全部要求的，就是符合的選項(xiàng)。

作為作圖題的解法，一般也是讀懂題目要求，若果幾個(gè)用電器需要分別控制，我們先畫(huà)出這些用電器

并聯(lián)的草圖，然后根據(jù)開(kāi)關(guān)要求和電表要求，再補(bǔ)充到相應(yīng)位置，完善草圖。將草圖與要求對(duì)比分析，滿(mǎn)

足題目所以要求，設(shè)計(jì)完成，整理草圖即可；若果還有一些沒(méi)有滿(mǎn)足要求，則需要進(jìn)一步修改，直到全部

滿(mǎn)足即可。

【中考題賞析】

[例12][2023天津】（改編）小明要測(cè)出一個(gè)電壓約為3OV的電源電壓（電壓保持不變），手邊可供選用

的器材如下：待測(cè)電源；一塊電壓表（量程O(píng)~15V）；一塊電流表（量程O(píng)~O.6A）；兩個(gè)阻值已知的電阻，分

別為Ri（20Q）和R2（40Q）；一個(gè)開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線(xiàn)。請(qǐng)你合理選擇器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)出該電源的電壓。要

求：（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；

【分析與解答】

方法一：利用串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)和歐姆定律。利用已知電阻去分壓，使電壓表滿(mǎn)足量程要求。利用公式

U=烏普”11計(jì)算。設(shè)計(jì)如下圖。

%

方法二：利用串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律。將已知電阻串聯(lián)，利用電流表測(cè)測(cè)電流，用U=I（R]+R?）計(jì)算

電源電壓。設(shè)計(jì)如下圖。

【答案】

（三）電磁

電磁作圖，主要是畫(huà)磁感線(xiàn)、標(biāo)磁極、找電源正負(fù)極、螺線(xiàn)管繞線(xiàn)。

1.磁感線(xiàn)：從N極出發(fā)到S極，注意箭頭的方向：箭頭指向S極。

2.磁極：（1）同名磁極不能在一端。

（2）用右手螺線(xiàn)管定則判斷通電螺線(xiàn)管的N、S極。注意：要使用右手，讓除大拇指以外的四指的指尖

與繞線(xiàn)中的電流方向指向一致，大拇指與其余四指垂直，此時(shí)大拇指所指才是通電螺線(xiàn)管的N極。

3.電源的正負(fù)極確定：根據(jù)磁極、磁感線(xiàn)方向反推電流方向，電流流出的方向，即為電源的正極。也

可以使用假設(shè)法：任意假設(shè)一端為正極，根據(jù)規(guī)則去分析是否符合題意，符合，假設(shè)正確，不符合，則假

設(shè)為正極的一端是負(fù)極。

4.螺線(xiàn)管繞線(xiàn)：不能兩端同時(shí)在外或者在內(nèi)，即螺線(xiàn)管的兩端繞線(xiàn)一外一內(nèi)?？梢允褂眉僭O(shè)法，先假

設(shè)一個(gè)方向開(kāi)始繞，用右手螺線(xiàn)管定則判斷通電螺線(xiàn)管的N、S極，若果符合題設(shè)，則正確，否則，反向繞

即可。

【中考題賞析】

【例13】【2023達(dá)州】如圖所示，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)標(biāo)出通電螺線(xiàn)管左端的磁極、小磁針右端的磁極以及導(dǎo)線(xiàn)上A

點(diǎn)的電流方向。（磁極均用“N”或“S”表示）

o（）

【分析與解答】

由題圖分析可知：電源的右端為正極，所以電流從螺線(xiàn)管的右端向上流入，左端向下流出，因此A點(diǎn)處的

電流方向是向下的。根據(jù)右手螺線(xiàn)管定則，我們將右手大拇指與其余四指垂直，讓其余四指指尖指向下，

發(fā)現(xiàn)大拇指指向螺線(xiàn)管的右端，所以螺線(xiàn)管的左端為S極，在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出S即可。根據(jù)“同名磁極不能在

一端”標(biāo)出小磁針的右端為N極。見(jiàn)答案圖所示。

【答案】

(s