Question

9．按題目要求作圖．

（1）有一種液面監(jiān)視器，基本結(jié)構(gòu)原理如圖（1）所示，光束發(fā)射器始終以一定角度向被監(jiān)視的液面發(fā)射一束細光；光束經(jīng)液面反射，其反射光被水平放置的平面光電轉(zhuǎn)換接收器接收，再通過顯示器顯示出來．若反射到光電轉(zhuǎn)換接收器的光點由S₁移向S₂，請作出最后液面的位置，保留作圖痕跡．
（2）小明家的壁燈是由兩盞相同的節(jié)能燈組合而成的，他們一起有一個開關(guān)控制，當(dāng)開關(guān)閉合時，兩盞節(jié)能燈均能正常發(fā)光．請在如圖（2）中將該壁燈接線的電路圖畫出來．
（3）某物體以30m/s的速度勻速從起點運動到終點，用時8s，請在如圖（3）中畫出該物體相應(yīng)的“路程-時間”圖象．（記得在縱坐標(biāo)上標(biāo)上正確的數(shù)值）

Answer 1

分析 （1）光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(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；其次會根據(jù)液面上升或下降，判斷出反射點和反射光線的變化，從而分析出反射到光電轉(zhuǎn)換接收器的光點與液面變化的關(guān)系．
（2）家庭電路中各用電器之間是并聯(lián)的，開關(guān)同時控制兩盞燈，開關(guān)要接在干路上．
（3）物體做勻速直線運動，故路程隨時間均勻增加，圖象應(yīng)為直線；通過計算得出初末位置的坐標(biāo)即可畫出圖象．

解答 解：（1）由于入射光線是固定的，且光在水面上發(fā)生的是鏡面反射，當(dāng)水面發(fā)生變化時，故反射光線的方向與原來的反射光線是平行的，如圖所示，反射到光電轉(zhuǎn)換器接收平面上的光點從S₁點移向S₂點，則表明被監(jiān)視的液面是上升的，且接收平面上的光點S₁和S₂之間的距離與接收平面到液面的距離是沒有關(guān)系的．

（2）兩盞節(jié)能燈是并聯(lián)的，兩盞節(jié)能燈有一個開關(guān)控制，因此開關(guān)接在干路上．從安全角度考慮，開關(guān)與火線相連，如下圖所示：

（3）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得8s末物體的路程為s=vt=30×8m=240m；
物體的路程隨時間均勻增加，開始時坐標(biāo)為零，故圖象應(yīng)為過原點的直線，故答案如圖所示：

點評 （1）本題中的液面上升或下降，法線和入射光線不變，所以入射角不會變化，反射角也不會變化，從而導(dǎo)致反射光線只是平行移動，光電轉(zhuǎn)換接收器的光點隨反射點的移動而移動．
（2）本題考查了開關(guān)、燈泡的接法，注意家庭電路中的各用電器并聯(lián)連接，開關(guān)接在火線與電燈之間．
（3）在路程-時間圖象中物體的路程是隨時間均勻增加的，路程與時間成正比，故圖象應(yīng)為過原點的直線．