Question

5．（1）如圖1所示a、b是在水中的物點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)水面折射后的兩條光線，A、B兩點(diǎn)其中一點(diǎn)代表是物點(diǎn)，另一點(diǎn)則代表為像點(diǎn)，請(qǐng)完成光路．
（2）筷子是我國(guó)傳統(tǒng)的用餐工具，它應(yīng)用了杠桿的原理，如圖2所示，筷子ABC使用時(shí)的支點(diǎn)為C，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫(huà)出阻力F₂的阻力臂L₂．
（3）請(qǐng)將圖3的電路連接完整．要求S₁接1、S₂閉合時(shí)，只有L₁發(fā)光；S₁接2、S₂斷開(kāi)時(shí)，只有L₂發(fā)光．

Answer 1

分析 （1）將兩條光線反向延長(zhǎng)線，其交點(diǎn)即為像點(diǎn)．
根據(jù)光的折射定律作圖：當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃等透明介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或玻璃等透明介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角．
（2）力臂的畫(huà)法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點(diǎn)．
②確定力的作用點(diǎn)和力的方向，畫(huà)出力的作用線．
③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂．
（3）由S₁接1、S₂閉合時(shí)，只有L₁發(fā)光；S₁接2、S₂斷開(kāi)時(shí)，只有L₂發(fā)光，可知兩燈泡并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S₂在L₁支路上，開(kāi)關(guān)S₁在干路上．

解答 解：（1）由光的可逆原理可知，折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)像點(diǎn)；將光線a、b分別反向延長(zhǎng)，交于點(diǎn)A，則A即為像點(diǎn)．
分別過(guò)折射點(diǎn)作法線，根據(jù)光從水中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角畫(huà)出兩條入射光線，交點(diǎn)為B點(diǎn)，即為物點(diǎn)．如圖所示：

（2）筷子支點(diǎn)為C，已知F₂的方向與杠桿垂直，所以CA就是F₂的力臂L₂，要使杠桿平衡，F(xiàn)₁的方向應(yīng)向下．

（3）燈泡L₁、L₂并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S₁在干路上，S₂在燈泡L₁支路上，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）此題主要考查了光的折射光線的畫(huà)法，有關(guān)光的折射規(guī)律的內(nèi)容要記熟，關(guān)鍵是確定折射角與入射角的關(guān)系．還可利用光的折射是可逆的來(lái)作圖．
（2）作力臂時(shí)要找好支點(diǎn)與力的作用線，應(yīng)為力臂是從支點(diǎn)向力的作用線的距離．
（3）解決本題的關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)要求設(shè)計(jì)出正確的電路，會(huì)用元件符號(hào)畫(huà)出正確的電路圖．