Question

按照題目要求作圖：
（1）如圖甲所示，請根據圖中折射光線作出入射光線
（2）一束光線從空氣斜射到水面時發生了反射和折射，請在圖乙中作出反射光線和大致的折射光線方向
（3）通電螺線管通電時，小磁針指向如圖丙所示，請標出通電螺線管的N極和電源的正極
（4）如圖丁所示，O為支點，請畫出力F₁和F₂的力臂

Answer 1

【答案】分析：（1）先確定所給的折射光線的特點，然后根據凹透鏡的光學特點作圖．
（2）當光線射向兩種介質的界面上時，會同時發生反射和折射．入射光線與水面的夾角為30°，入射角為60°，反射角等于入射角，也為60°；當光從空氣中斜射入水中時，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角．
（3）由小磁針的指向，根據磁極間的相互作用規律可得出通電螺線管的N、S極，再根據右手螺旋定則得出電源的正負極．
（3）力臂是支點到力的作用線的距離．從支點O向力的作用線作垂線段即可．
解答：解：（1）折射光線與主光軸平行，則入射光線的延長線過焦點，如下圖所示．
（2）過入射點作出法線．根據光的反射規律：反射光線和入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角．可以做出對應的反射光線；
根據光的折射規律：光從空氣斜射入水中，折射光線與入射光線分居法線兩側，折射角小于入射角，由此可以畫出對應的折射光線．
答案如下圖所示．
（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．
（4）過O點分別向力的作用線F₁、F₂作垂線，如圖所示．

點評：（1）在作光的折射光路圖時要注意：角度越小，光線越靠近法線．
（2）本題考查光的反射定律和折射定律．
（3）本題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．
（4）本題考查了力臂的作法．關鍵是要作出支點到力的作用線的距離．