Question

如圖甲所示，用滑輪組提升物體，請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出最省力的繩子繞法．如圖乙所示，由發(fā)光點(diǎn)A發(fā)出的燈光射到水面上，同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射光線經(jīng)過S點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出入射光線、反射光線和大致的折射光線．

Answer 1

【答案】分析：（1）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力，再根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則即可畫出符合要求的圖形．
（2）本題首要的問題是確定反射點(diǎn)的位置，可根據(jù)反射光線反向延長(zhǎng)通過像點(diǎn)，像點(diǎn)與發(fā)光點(diǎn)關(guān)于水面對(duì)稱，找到反射點(diǎn)作出反射光線；
找到反射點(diǎn)后，補(bǔ)出入射光線，根據(jù)光線由空氣斜射進(jìn)入水中折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，大致畫出折射光線．
解答：解：（1）使最多的繩子段數(shù)來承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力時(shí)最省力，根據(jù)繩子段數(shù)n與滑輪個(gè)數(shù)n'的關(guān)系n=n'+1即可求得繩子的段數(shù)n=4+1=5段，再根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則可知繩子應(yīng)該從動(dòng)滑輪開始繞．故答案如圖所示：

（2）先作出發(fā)光點(diǎn)A關(guān)于水面的對(duì)稱點(diǎn)A′，連接SA′，交平面鏡于點(diǎn)O，OS為反射光線，AO為入射光線；
過O點(diǎn)垂直水面作出法線，在水中法線的右側(cè)畫出折射光線OB，注意折射角小于入射角，輔助線用虛線，故答案如圖所示：

點(diǎn)評(píng)：（1）在滑輪組的組裝時(shí)，繞線要遵循“奇動(dòng)偶定”的方法，而且最省力時(shí)繩子段數(shù)n與滑輪個(gè)數(shù)n′的關(guān)系是n=n′+1；
（2）平面鏡成像特點(diǎn)與光的反射定律相結(jié)合來作圖，比較直觀、簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確；在光路圖中，實(shí)線虛線要分清，一般情況下只有實(shí)際光線化成實(shí)線，實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線、法線都要畫虛線表示．