Question

19．按下列要求作圖．

（1）根據(jù)圖a中小磁針靜止時的位置，標(biāo)出通電螺線管中的電流方向．
（2）如圖b所示，利用動滑輪來提升一個物體，拉力F豎直向上，動滑輪其實(shí)就是一個變形的杠桿，請?jiān)趫D中標(biāo)出它的支點(diǎn)O，并畫出F的力臂L．
（3）如圖c所示，由發(fā)光點(diǎn)A發(fā)出的燈光射到水面上，同時發(fā)生反射和折射，反射光線經(jīng)過S點(diǎn)，請?jiān)趫D中畫出入射光線、反射光線和大致的折射光線．

Answer 1

分析 （1）已知小磁針的磁極，根據(jù)磁極間的相互作用，可判斷出通電螺線管的磁極，再由右手螺旋定則來得出電源的正負(fù)極，然后可知電流方向．
（2）動滑輪的本質(zhì)是動力臂是阻力臂2倍的杠桿，使用時可以省一半的力，但是不能改變力的方向．
（3）本題首要的問題是確定反（入）射點(diǎn)的位置，根據(jù)反射光線反向延長通過像點(diǎn)，像點(diǎn)與發(fā)光點(diǎn)關(guān)于水面對稱，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）小磁針靜止時N極向右，則由同名磁極間相互排斥、異名磁極間相互吸引可知螺線管右側(cè)為N極，左側(cè)為S極；
由右手螺旋定則可知電流由左側(cè)流入螺線管，即電源左側(cè)為正極；右側(cè)為負(fù)極．如圖所示：
（2）動滑輪的支點(diǎn)O在繩子與邊框的接觸點(diǎn)上，動力F為繩子的拉力，方向向上，過支點(diǎn)O向動力作用線畫垂線，就得到動力臂L，如圖所示：
（3）先作出發(fā)光點(diǎn)A關(guān)于水面的對稱點(diǎn)A′，連接SA′，交平面鏡于點(diǎn)O，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，如圖所示：

點(diǎn)評 此題考查磁極間的相互作用規(guī)律與安培定則相結(jié)合、力臂的畫法、光的反射定律和折射定律作圖，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．