Question

18．按照題目要求作圖．

（1）2013年初我國科學家研制出了一種超輕固體材料，稱為“碳海綿”．一塊肥皂大小的“碳海綿”可以放在一朵桃花上，如圖1所示，請在圖上畫出這塊“碳海綿”所受的 重力和支持力的示意圖．（O為碳海綿的重心）
（2）如圖2所示，一束光射向凸透鏡經折射后射到一個平面鏡上，請在圖中畫出射向凸透鏡的入射光線和經平面鏡反射后的反射光線，并標出反射角的度數．
（3）請用筆畫線代替導線，將圖3中的電燈、開關和插座接入家庭電路中．

Answer 1

分析 （1）“碳海綿”靜止在桃花上，受到重力和支持力的作用，二力為一對平衡力，然后從力的作用點，沿力的作用線作出“碳海綿”受力的示意圖．
（2）根據平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點來作出入射光線；
反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角來作；根據反射定律作出反射光線，反射光線與法線的夾角為反射角．
（3）對于電燈接線操作的基本要求是：“火線零線并排走，零線直接進燈頭，火線接在開關上，通過開關進燈頭”；
對于插座的接線方法是要求“左零右火”，三孔插座還要求中接地．

解答 解：（1）“碳海綿”靜止在桃花上，受豎直向下的重力G、豎直向上的支持力，處于平衡狀態(tài)，F=G，從“碳海綿”的重心，沿力的作用線，作出重力與支持力的示意圖，如圖所示：
（2）經凸透鏡的折射光線過焦點，則入射光線平行于主光軸；
過平面鏡的入射點垂直鏡面作出法線，因為入射光線與鏡面的夾角為30°，則入射角為：90°-30°=60°，則反射角也為60°，根據反射角等于60°在法線右側作出反射光線，并標出反射角；如圖所示：
（3）燈泡接法：開關接在燈和火線之間，零線直接與燈泡的螺旋套相連；安裝三孔插座的原則，左孔接零線，中間插孔與地線相連，右孔接火線，如下圖所示：

點評 此題綜合考查力的示意圖、凸透鏡的三條特殊光線和光的反射定律，家庭電路中的電燈、開關、插座的連接；是一道綜合性較強的題目．