高考物理中作图类试题评析，本文主要内容关键词为：试题论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
作图类试题作为高考物理试题中的一类常规考题，能够较全面地反映学生的基础知识水平和基本题解技巧，区分度高。它要求考生有较强的抽象思维能力、分析推理能力、综合归纳能力和运用数学手段解决物理问题的能力，而且解题规范性要求高。因而具有较大的难度，是学生的薄弱环节。笔者通过多年的阅卷经验发现，作图类试题的得分率比同一大题中其它试题的得分率低得多，有些较容易的题目，比如画力的图示、画定量气体的P-t图线等，因学生解答不全面、作图不准确、缺这缺那等原因而得不到分。下面将90年以来全国统考试题中的各类作图、连图类试题统计如下，并作一归纳评析，以供参考。
1、直接考查作图能力
有些作图类试题，主要是用来考查学生的基本作图能力和技巧的。比如94年的第22小题画力的图示：先从弹簧称上读出两个互成90°角的分力的大小，再在坐标纸上用作图法求出合力的大小。这是考查学生对力的图示和力合成的平行四边形定则的掌握情况。这对于参考的学生来说，实在是太熟悉了。因为在解力学题时，几乎所有的题目都要用到力的合成和分解，而且力的图示法在初中就已经学过。可是，此题得满分者相当少。主要原因是解答不全面、不规范。其错误大致表现为如下几个方面：①没有选取力的标度。标度是画力的图示时首先必须选取的；②不会根据力的大小选取线段的长度；③作图不到位。考生在选取线段的长度后标箭头时，箭头的尖端要么超出了线段的长度，要么还未到端点（如图1）；④虚线和实线不分。在力的平行四边形中，两个分力及合力要用实线表示，其余的边要用虚线表示（如图2），有的同学恰好画反了；⑤没有用铅笔和直尺作图。有的用钢笔随手画，结果画成了“扭画”的示意图；等等。
又如91年高考试题中，已知测量电池电动势和内电阻实验电路图，要求考生根据电路图进行实物连线。这也是学生必须掌握的基本技能之一，而且应该熟练掌握。因此，按理说学生平时在实验室进行了多次电学实验的实物连线操作再加上考前的复习，应该是不难的。但是，阅卷发现得分率不高。主要表现在：①不知道按一定的顺序（先主路，后支路）
连线，导致接线混乱；②连线中出现交叉、分岔现象；③连线不到位。有的学生把线接在滑线变阻器的脚上，有的接在接线柱的塑料旋钮上，有的接在滑片上，还有一些同学的线条没到接线柱就“断”了；④没有注意滑片的位置应在电阻最大处；⑤电表的正负接线柱接反等等。
因此，对于一些基本的作图技巧，学生应在平时多加训练和注意，特别是在格式的严密性和规范性方面要下功夫。这不是知识的难点，是任何中学生都可以做到的。
2、通过作图来考查学生对物理规律、定理等的理解
用作图来描述物理规律、定理等是一种常用的物理方法。例如，可以用正弦（或余弦）函数图象来描述简谐振动的规律或交流电的变化规律；可以用p-T、p-V、V-T等图线来描述定量气体的状态变化规律；利用三条特殊光线作图，可以反映透镜成像规律，或利用平面镜成像规律作图可以求出观察范围等等。它要求学生有较扎实的基本功和较强的作图技巧。因此在高考中有较大的区分度，能较好地反映出学生的能力水平。
[例1]('95)在图3中，AB表示一直立的平面镜，P[,1]P[,2]是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜）。MN是屏，三者互相平行，屏MN上的ab表示一条竖直的缝（即ab之间是透光的）。一人眼睛紧贴米尺上的小孔S（其位置如图），可以通过平面镜看到米尺的一部分刻度。在图上用三角板作图，求出可看到的部位。并在P[,1]P[,2]上把这部分标志出来。
分析：因为这里是平面镜成像作图，因此首先必须抓住“平面镜成像具有对称性”的规律来进行。根据这一规律和光路可逆，可先作出眼睛（即小孔S）在平面镜中的像S'。然后从S向a画临界光线SC，从S'向b画临界光线S'e，交平面镜于d点。连S'C，并延长交P[,1]P[,2]于f，再接接Sd。根据光路可逆性，从S发出的光，经平面镜反射后可以到达fe上；反之，从fe上发出的光，经平面镜反射后也可以在S处被观察到。所以ef即为从S通过平面镜可以看到的那一部分米尺。最后标上箭头表示光的传播方向。
通过上面作图分析可看出，本题主要是考查平面镜成像规律，作图的主要技巧是光路可逆原理以及临界光线的选取（一般求范围类的习题中都要正确地选取临界光线）。若平时没有熟练这些技巧，是不容易作出完整的光路图的。此外，90年还考查了利用三条特殊光线及已知的物点、像点作图求出透镜的钟类、焦距；92年要求用p-T图线来描述定量气体的等温、等容等状态变化过程等。
3.具有探索性的作图题
有些试题，要求考生在一定的题目背景下，通过分析、推理和一定量的计算来寻找物理规律，然后用图线将这些规律表达出来，具有较强的探索性。这一类试题要求考生有较扎实的基础知识和较强的分析问题和解决问题的能力，并具有一定的作图技巧。
[例2]('96)图4中abcd为一边长为L，具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行，磁场区域的宽度为2L，磁感强度为B，方向竖直向下。线框在一垂直于ab边的水平恒力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域。已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i[,0]，试在下图的i-x坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线。
分析：先应该根据题意和电磁感应规律分析得出各段内感应电流与对应距离的关系。
根据欧姆定律，通过R的电流
(4)当x＞3L时，线框离开了磁场，i=0。
所作图线如图4所示，要注意各图线起始位置要到位。另外，若题中没有标明纵轴、横轴、纵坐标、横坐标等，考生还必须根据题意标明相关的坐标值。
从以上解答可看出，这是一道考查学生能力的好题。虽然是以填空题的形式出现，但思维量大，隐蔽性强，考查的知识较全面，且具有一定的深度。它要求考生首先必须对电磁感应现象及法拉弟电磁感应定律很熟练，然后逐段分析物体的受力情况和运动情况寻找i[,感]的变化规律，再将这一变化规律准确无误地用图线表达出现。因此，具有较大难度。另外，94年的电学实验题要学生根据题目要求，通过一定的计算分析，选择合适的实验仪器，并画出实验误差较小的电路图，然后再根据自己的电路图进行实物连线。因此，若在分析过程中出现失误，就可能导致“前功尽弃”、得不到分。
4、考查用作图法处理实验数据的能力
物理实验结果中的数据处理，有很多的方法，其中图象法是一种最简洁生动、又能减少实验误差的好方法，也是学生必须掌握的方法之一。在中学物理实验中，有力的合成和分解、验证牛顿第二定律、用单摆测重力加速度、测金属丝的电阻率、测电源电动势和内电阻、测玻璃砖的折射率等，都可用图象法来处理数据。在近几年的高考试题中，也经常考查。如96年、98年等。
[例3]('98)在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期T，即可求得电感L，为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T[2]为纵坐标的坐标纸上，即图5中用“×”表示的点。
(1)T、L、C的关系为＿＿＿＿
(2)根据图中给出的数据点作出T[2]与C的关系图线。
(3)求得的L值是＿＿＿＿
分析：本题图中已经描好了点，只要求考生连线。并利用所作图线来分析并得出实验结论。通过试卷发现：有不少同学将各点连接成一条光滑的曲线，或是连成一条折线；也有不少同学虽然连的是直线，但不在直线上的点大多落在直线的一边；或者虽然不在直线上的点均匀分布在直线的两旁，但他们所连的直线是经过第二点和第五点（或第三点和第四点），从而两边的点离直线较远，造成较大误差等等。这些错误都是不应该发生的。首先，通过审题可知LC电路中的周期公式为
成正比，图线为直线，因此应该排除曲线和折线的可能，另外作直线时，“应尽量使可能多的点在直线上，或尽可能靠近地分布在直线的两旁，对个别偏差较大的点应舍弃”，这是处理数据的基本原则和基本作图技巧。因此，只有平时注意了这方面的训练，本题是不难的。最后根据所作图线（如图5）求出斜率为
总之，作图、填图类试题是一类能充分反映学生能力的好题，在今后的考试中还会继续加强这方面的考查。因此，希望学生平时在注重基础知识、基本解题技能等方面的理解和掌握的同时，也要注意作图技能和综合能力方面的训练，以便全面地提高自己的能力。
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