Question

9．按照題目要求作圖：

（1）如圖1所示，OB是一束光線由空氣射到水面時(shí)的反射光線，請(qǐng)畫(huà)出入射光線，標(biāo)出入射角的度數(shù)，并畫(huà)出折射光線的大致方向．
（2）如圖2所示的曲棒ABC可繞A點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫(huà)出要使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時(shí)所需最小動(dòng)力的示意圖．
（3）通電螺線管通電時(shí)，小磁針指向如圖3所示，請(qǐng)標(biāo)出通電螺線管的N極和電源的正極．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反射光線和水面的夾角確定反射角，過(guò)入射點(diǎn)做出法線，利用光的反射規(guī)律即可做出對(duì)應(yīng)的入射光線；利用光的折射規(guī)律做出光的折射光線．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂需最長(zhǎng)；
從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離最長(zhǎng)，畫(huà)出最長(zhǎng)的力臂，根據(jù)力臂的概念作出力F的示意圖．
（2）根據(jù)小磁針的指向，結(jié)合磁極間的相互作用規(guī)律，靠近小磁針N極的一端為通電螺線管的為S極．
安培定則，伸出右手使大拇指指向通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?/p>

解答 解：（1）根據(jù)反射光線OB與水面的夾角可知，反射角為50°，過(guò)入射點(diǎn)做出法線，利用反射角等于入射角，且反射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)，由此可以做出對(duì)應(yīng)的入射光線AO．
光由空氣斜射入水中，折射角小于入射角，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，由此可以做出折射光線OC．如下圖所示：

（2）由題意知，最長(zhǎng)的力臂為AC，連接AC，則F與AC垂直，又因?yàn)镚使杠桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以F應(yīng)使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因此F方向應(yīng)垂直AC向上．如圖所示：

（3）由小磁針的指向，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律得出通電螺線管的左端為S極，右端為N極，再根據(jù)右手螺旋定則得出電源的左端為正極，右端為負(fù)極．
如圖：

點(diǎn)評(píng) （1）考查了光的反射定律和光的折射規(guī)律．光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角．
（2）考查了杠桿中的最小力問(wèn)題，根據(jù)杠桿的平衡條件，關(guān)鍵是確定最長(zhǎng)的力臂即從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的距離．
（3）考查了磁極間的相互作用規(guī)律和右手螺旋定則．利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法．