Question

3．按要求完成下列作圖題：
（1）人眼看到斜插入水中的筷子發(fā)生彎折（如圖1甲），請?jiān)趫D1乙中法線兩側(cè)畫出能正確說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因的一條入射光線及對應(yīng)折射光線．
（2）圖2中用一根細(xì)繩將杠桿AOB在O點(diǎn)懸掛起來，并在B處掛一重物G，欲在杠桿上施加一最小動力F，使其在圖示位置平衡，作出該最小動力F₁示意圖和力臂L₁．

（3）家用插線板上的指示燈在開關(guān)閉合時會發(fā)光，插孔也能正常通電；如果指示燈損壞，開關(guān)閉時插孔也能正常通電．根據(jù)上述現(xiàn)象，在圖3乙中畫出插線板中開關(guān)、指示燈、插座和電源線的連接方式．

Answer 1

分析 （1）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，光的傳播方向會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射；光從水中斜射入空氣時，傳播方向?qū)⑦h(yuǎn)離法線，折射角大于入射角．
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．因此先確定最長的力臂，即離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)；然后過動力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可．
（3）干路開關(guān)控制所有的用電器．并聯(lián)電路各用電器之間互不影響，串聯(lián)電路的用電器互相影響．

解答 解：（1）當(dāng)光從水中射入空氣時，在水與空氣的交界面上發(fā)生折射，進(jìn)入空氣中的折射光線向水面偏折，位置降低，而我們認(rèn)為光是沿直線傳播的，我們看到的筷子位置在折射光線的反向延長線上，從而位置比實(shí)際位置偏高，看起來筷子向上彎折，如圖所示：

（2）B點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，故最長的力臂為OB，過B點(diǎn)作垂直于OB的作用力F₁；如圖所示：

（3）插線板上的指示燈在開關(guān)閉合時會發(fā)光，插孔正常通電，說明開關(guān)同時控制燈泡和插座，燈泡和插座之間可能是串聯(lián)，也可能是并聯(lián)，如果兩者并聯(lián)，開關(guān)應(yīng)該在干路上；如果指示燈損壞，開關(guān)閉合時插孔也能正常通電．說明燈泡和插座之間是并聯(lián)的．
開關(guān)接在燈泡、插座和火線之間控制火線使用更安全．如圖所示．

點(diǎn)評 （1）本題考查了光的折射光路圖的畫法，關(guān)鍵知道折射光線好像從它的虛像上發(fā)出的．
（2）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．
（3）家庭電路中，開關(guān)控制用電器，開關(guān)一定接在用電器和火線之間，既能控制用電器，又能保證使用安全．