Question

9．按照題目要求作圖：

（1）如圖1所示，OB是一束光線由空氣射到水面時的反射光線，請畫出入射光線，標出入射角的度數，并畫出折射光線的大致方向．
（2）如圖2所示的曲棒ABC可繞A點的轉軸轉動，請畫出要使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時所需最小動力的示意圖．
（3）通電螺線管通電時，小磁針指向如圖3所示，請標出通電螺線管的N極和電源的正極．

Answer 1

分析 （1）根據反射光線和水面的夾角確定反射角，過入射點做出法線，利用光的反射規律即可做出對應的入射光線；利用光的折射規律做出光的折射光線．
（2）根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，要使動力最小，則動力臂需最長；
從支點到力的作用點的距離最長，畫出最長的力臂，根據力臂的概念作出力F的示意圖．
（2）根據小磁針的指向，結合磁極間的相互作用規律，靠近小磁針N極的一端為通電螺線管的為S極．
安培定則，伸出右手使大拇指指向通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向．

解答 解：（1）根據反射光線OB與水面的夾角可知，反射角為50°，過入射點做出法線，利用反射角等于入射角，且反射光線與入射光線分居法線的兩側，由此可以做出對應的入射光線AO．
光由空氣斜射入水中，折射角小于入射角，折射光線與入射光線分居法線兩側，由此可以做出折射光線OC．如下圖所示：

（2）由題意知，最長的力臂為AC，連接AC，則F與AC垂直，又因為G使杠桿沿順時針轉動，所以F應使杠桿沿逆時針轉動，因此F方向應垂直AC向上．如圖所示：

（3）由小磁針的指向，根據磁極間的相互作用規律得出通電螺線管的左端為S極，右端為N極，再根據右手螺旋定則得出電源的左端為正極，右端為負極．
如圖：

點評 （1）考查了光的反射定律和光的折射規律．光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角．
（2）考查了杠桿中的最小力問題，根據杠桿的平衡條件，關鍵是確定最長的力臂即從支點到力的作用點之間的距離．
（3）考查了磁極間的相互作用規律和右手螺旋定則．利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法．