Question

（2012?自貢）如圖甲所示，用滑輪組提升物體，請在圖甲中畫出最省力的繩子繞法．如圖乙所示，由發光點A發出的燈光射到水面上，同時發生反射和折射，反射光線經過S點，請在圖中畫出入射光線、反射光線和大致的折射光線．

Answer 1

分析：（1）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數來承擔動滑輪的拉力，再根據“奇動偶定”的原則即可畫出符合要求的圖形．
（2）本題首要的問題是確定反射點的位置，可根據反射光線反向延長通過像點，像點與發光點關于水面對稱，找到反射點作出反射光線；
找到反射點后，補出入射光線，根據光線由空氣斜射進入水中折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，大致畫出折射光線．

解答：解：（1）使最多的繩子段數來承擔動滑輪的拉力時最省力，根據繩子段數n與滑輪個數n'的關系n=n'+1即可求得繩子的段數n=4+1=5段，再根據“奇動偶定”的原則可知繩子應該從動滑輪開始繞．故答案如圖所示：

（2）先作出發光點A關于水面的對稱點A′，連接SA′，交平面鏡于點O，OS為反射光線，AO為入射光線；
過O點垂直水面作出法線，在水中法線的右側畫出折射光線OB，注意折射角小于入射角，輔助線用虛線，故答案如圖所示：

點評：（1）在滑輪組的組裝時，繞線要遵循“奇動偶定”的方法，而且最省力時繩子段數n與滑輪個數n′的關系是n=n′+1；
（2）平面鏡成像特點與光的反射定律相結合來作圖，比較直觀、簡捷、準確；在光路圖中，實線虛線要分清，一般情況下只有實際光線化成實線，實際光線的反向延長線、法線都要畫虛線表示．