Question

（1）如圖所示，一入射光線與水面成30°角從空氣射向水面，請畫出其反射光線方向和折射光線的大致方向，并在圖中標(biāo)出其反射角的大�。�
（2）圖為用螺絲刀撬圖釘?shù)氖疽鈭D，要在圖中A點(diǎn)用最小的力F₁撬起圖釘，在圖中畫出動(dòng)力F₁的示意圖及它的力臂l₁．
（3）保密室有兩道門，只有當(dāng)兩道門都關(guān)上時(shí)（關(guān)上一道門相當(dāng)于閉合一個(gè)開關(guān)），值班室內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光，表明門都關(guān)上了．在圖方框內(nèi)畫出符合要求的電路圖．

Answer 1

解：（1）先過入射點(diǎn)垂直水面作出法線，在法線右側(cè)空氣中畫出反射光線，使反射角等于入射角，
在水中法線的另一側(cè)畫出折射光線，使折射角小于入射角，如圖所示：
（2）力臂越長越省力，最長的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線，根據(jù)力臂的畫法作出垂直于OA的作用力即可．
從支點(diǎn)O向力的作用線F1作垂線，用大括號(hào)標(biāo)出，標(biāo)上力臂符號(hào)L₁，如圖所示：
（3）只有當(dāng)兩道門都關(guān)上時(shí)，值班室內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光，則兩個(gè)開關(guān)控制一個(gè)指示燈，所以兩個(gè)開關(guān)為串聯(lián)，如圖所示：
分析：（1）一束光從空氣射向水面要發(fā)生反射和折射：
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，畫出折射光線．
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，即最省力，連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動(dòng)力臂，當(dāng)作用力與之垂直時(shí)，作用力最��；力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離，根據(jù)定義和作力臂的方法作出F₁的力臂．
（3）由題意可知，當(dāng)兩道門都關(guān)上時(shí)（關(guān)上一道門相當(dāng)于閉合一個(gè)開關(guān)），值班室內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光；結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，進(jìn)行分析即可．
點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)：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，分布法線兩側(cè)；折射光線和入射光線在兩種介質(zhì)中，分布法線兩側(cè)．求最小的力是常見的題型，關(guān)鍵是要找到離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)從而做出最長的力臂，力臂是從支點(diǎn)向力的作用線引垂線．會(huì)設(shè)計(jì)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，會(huì)用元件符號(hào)畫出準(zhǔn)確的電路圖．