Question

20．按題目要求作圖：

（1）圖甲中，光線AO從空氣中斜射向水面，請(qǐng)畫出它的反射光線和大致的折射光線．
（2）圖乙中，物體漂浮在水面上，請(qǐng)作出物體受到的重力G和浮力F的示意圖．
（3）圖丙中，杠桿OBA在圖示位置靜止，請(qǐng)畫出作用在A點(diǎn)的最小力F及其力臂L．
（4）圖丁中，小磁針在圖示位置靜止，請(qǐng)標(biāo)出通電螺線管的N極和電源的正極．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，作出反射光線；根據(jù)光由空氣斜射進(jìn)入水中折射光線向法線偏折，折射角小于入射角作出折射光線．
（2）物體漂浮時(shí)，浮力等于重力，重力的方向總是豎直向下和浮力的方向總是豎直向上，過重心表示出重力和浮力的大小和方向．
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長．
（4）①根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷出通電螺線管的磁極；
②根據(jù)安培定則判斷出電流的方向從而找到電源的正負(fù)極．

解答 解：（1）在空氣中法線的另一側(cè)作出反射光線，注意反射角等于入射角；在水中法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角，如圖所示：
（2）物體漂浮，則浮力F=G，過重心作豎直向下的重力和豎直向上的浮力，如圖所示：
（3）連接OA就是最長的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動(dòng)力方向向上，據(jù)此可畫出最小的動(dòng)力；如圖所示：
（4）①根據(jù)異名磁極相互吸引的規(guī)律可知，通電螺線管靠近小磁針N極的一端為S極，所以通電螺線管的右端是S極，左端是N極．
②根據(jù)安培定則，伸出右手握住螺線管使大拇指指示通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较�，所以電流由螺線管的右端流入，即電源的右端為正極，電源左端是負(fù)極．如下圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）在兩種透明介質(zhì)的界面上，折射和反射一般是同時(shí)發(fā)生的，反射光線與入射光線在同種介質(zhì)中，折射光線和入射光線在不同種介質(zhì)中．
（2）考查重力的方向和浮力方向的記憶情況，并且會(huì)用力的示意圖表示力的三要素．
（3）考查重力示意圖和最小動(dòng)力的確定；由杠桿的平衡條件，杠桿中最小作用力問題，可以轉(zhuǎn)化為最大力臂問題，解題的關(guān)鍵是找出最長的力臂．
（4）磁極間的相互作用規(guī)律與安培定則相結(jié)合是電磁學(xué)方面的常見題型，一般有兩個(gè)思路：①由小磁針的指向判斷通電螺線管的磁極，進(jìn)而判斷電流的方向或繞線；②根據(jù)右手定則判斷出通電螺線管磁極，進(jìn)而判斷出小磁針的指向．