中考物理作图与图像信息类问题解析

◎讷河市九井中心学校 姜东巍

中考物理作图与图像信息类问题解析

◎讷河市九井中心学校 姜东巍

一、中考考什么

（1）对于作图类问题，主要考查利用光的反射定律、平面镜成像原理、光的折射规律、透镜对光的作用和凸透镜成像规律作光路图等；电路图的设计和画法、电路实物连接、电路故障改错、家庭电路连接、标出通电螺线管中电流方向，两端的N、S极，电源+、-极等；力的示意图（包括：重力、摩擦力、浮力、支持力、压力等）、简单机械中杠杆的五要素（支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂）、滑轮（组）的绕线等。

（2）对于图像类问题，主要考查温度—时间图像；路程—时间图像、速度—时间图像；质量—体积图像；电流—电压图像、电阻—温度图像、电阻—压力图像；压强—深度图像；像距—物距图像；力—时间图像；浮力—深度图像；大气压—高度图像等的认识和理解。从而让学生在深层次上掌握图像和物理规律间的内在联系。利用物理图像比较物理量、根据规律选择图像、利用图像获取信息、利用图像进行计算、绘制图像等。利用图像处理物理问题是课程标准所要求的一种研究物理规律的方法。是考试说明强调的每年必考的知识点。

二、中考怎么考

（1）作图是中考中的常见题。它的特点是：能够形象直观地反映物理问题的基本面貌，有助于学生对物理问题的理解。一般都以选择题、实验题出现。有的省市还单独出现作图题。考查形式上，光学和力学一般会出现专门的作图分析题，而电学则是在实验探究题中考查设计电路、电路图的连接或者是错线改正等形式。河北省近年来中考物理试题作图部分考查的分别是：光路图、电路设计画图、重力示意图、错线改正等。2015年的作图题在实验探究题里考查电路实物图改错、在计算题里考查力的示意图，考查形式会很有创新意识的。在解题时要求学生能够严格运用物理符号、规范作图，画出布局合理美观的图。

（2）图像问题涵盖面广，在选择题、填空题、分析简答题、实验与探究题、综合题中都能经常遇到图像问题，要高度重视。解答图像题的总纲领是：先搞清楚图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量；弄清坐标上的分度值；明确图像所表达的物理意义，利用图像的交点坐标、斜率和截距及图像与坐标轴所包围的面积等，进行分析、推理、判断和计算；根据图像对题目中的问题进行数据计算或做出判断性结论。全省各地省在中考试卷中，每年都在最后两道大题其中的一道题里出现一个涉及利用图像提供信息的计算题。分值可观，加强训练。

三、例题解析

例1：如下图所示的水平杠杆中，O为支点，请画出图中力F1和F2的力臂L1和L2。

解析：解答杠杆力臂作图题要注意以下几个问题。力臂：支点到力的作用线的距离。画力臂图时应掌握方法和步骤：“一找”“二画”“三引”“四标”。即“一找”找出杠杆的支点（关键点）；“二画”画出沿力的方向的作用线（力的作用线）；“三引”引支点到力的作用线的垂线（支点与垂足的距离）即是此力力臂；“四标”标出力臂（动力臂或阻力臂）。此题确定O为支点，然后做出力F1的作用线的延长线，再从支点做延长线的垂线段即可确定力臂L1，F2的作用线与杠杆垂直，从支点O做垂线段即可确定力臂L2。答案如上图所示。

详解易错点：不能准确地掌握力臂的定义，是学生解答力臂问题时最常犯的错误；作图不规范，从支点所画的垂线段和作用线严格垂直和标垂足符号也经常被忽视。力臂的正确标出是重点。

例2：如下图所示，B物体叠放在A物体上，随A物体在拉力F作用下在水平面上匀速运动，请画出B物体受力的示意图。

解析：物体B在A物体上做匀速直线运动，处于平衡状态，它受到的重力和A物体对它的支持力是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反，作用点都画在物体的重心上．物体B在水平方向上不受力。从重心沿竖直向下画，标出符号，支持力从重心沿竖直向上画，标出符号。答案如图所示。

详解易错点：由物体处于平衡状态分析出受到两个力，算出力的大小，找到两个力的三要素，用力的示意图表示出来，标出符号和大小．本题易错的地方是有的学生可能认为物体B受摩擦力，把这个力示意图画出。实际物体B不受摩擦力。水平方向不受力。

例3：甲、乙两物体从同一地点出发沿同—方向运动，其路程S跟时间t的关系图像如下图所示。请您认真、仔细观察图像，能获得什么信息？写出3条。

（1）__________；（2）_________；（3）___________。

解析：这是路程—时间图像，图线交叉点是两物体相遇位置，也就是甲乙两物体各自经过一定时间都走了60米的路程。还可以看到甲走60米用了25分钟，乙走60米用了10分钟，可见乙比甲快。这样我们就得到了很多信息：

（1）乙的速度比甲大；（2）乙出发比甲晚15min；（3）甲、乙出发后在60m处相遇。

其他答案如：甲走60米用了25分钟，乙走60米用了10分钟都是正确的。

答案：（1）乙的速度比甲大；（2）甲、乙出发后在离出发点60m处相遇；（3）甲走60米用了25分钟，乙走60米用了10分钟。

详解易错点：利用图像收集信息，重点要抓住图像上的特殊点，知道这个点的横坐标和纵坐标表示的物理意义。通过观察、分析，结合物理知识给予符合物理思想的结论。在利用速度公式进行有关计算时，s、v、t必须是同一对象、同一运动时间段，使用时切忌“张冠李戴”，还要区分一个物体在不同时间内的不同运动情况。本题的易错点是学生不会分析图像给出的物理信息。如果以两图线交叉点看去，分别说出对于乙图线上该点横坐标、纵坐标的物理意义，甲图线上该点横坐标、纵坐标的物理意义，就能很容易获得很多信息。

例题4：如图甲所示，从游泳池里出来的小明感觉比下水前冷，是由于__________________。他向下看，感到池水的深度比实际的要__________________。请你在图乙中大致画出小明在岸上B点观察池底A点的光路图。

解析：从游泳池中出来时，体表的水份会蒸发吸热，使人体温度降低，所以会感到冷；看池底时，池底的光线从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线偏离，折射角大于入射角，我们会看到池底比较浅。答案：蒸发吸热，浅。光路图如图所示。

考查的知识点：物态变化的知识和光的折射。

例题5：小刚同学设计了一个模拟调光灯的电路，如图甲。电源电压恒为3V，灯泡的额定电压为2.5V，灯泡的I—U关系图像如图乙所示。滑动变阻器上标有“10Ω1A”字样。当灯泡正常发光时，求：

（1）灯丝的电阻是多少？

（2）滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少？

（3）滑动变阻器消耗的电功率是多少？

解析：（1）∵灯正常发光，所以它两端电压U=U额=2.5V，由图像可知，此时通过灯的电流为0.25A，∴灯丝的电阻为RL=UL/I=2.5V/0.25A=10Ω。

（2）滑动变阻器两端电压为U变=U总-UL=3V-2.5V= 0.5V，∴滑动变阻器接入电路中的电阻为R变=U变/I= 0.5V/0.25A=2Ω。

（3）滑动变阻器消耗的电功率为P变=U变I变=0.5V× 0.25A=0.125W。

考查的知识点：本题考查欧姆定律、串联电路电压的规律、电功率求解知识点。解题过程中还要掌握利用图像获取有用信息的能力。

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❖编辑/张烨