Question

15．按照題目要求作圖：

（1）圖1是一束光線與水平面成30°角斜射到水面上，同時發(fā)生反射和折射，請在圖中畫出反射光線和折射光線的大致方向，標出反射角的度數．
（2）圖2是物體A靜止在斜面上，請作出物體A的重力和斜面受到的壓力的示意圖．
（3）圖3，在杠桿AB上掛了一個重為G的物體．為使杠桿在圖中的位置靜止．請在杠桿上A點畫出最小動力F的方向．

Answer 1

分析 （1）光在水面同時發(fā)生折射和反射：
根據反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線、入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，作出反射光線；
根據光由空氣斜射進入水中遵循的規(guī)律：折射光線、入射光線和法線在同一平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射進入水中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，作出折射光線．
（2）①重力是物體受到的力，因此根據規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，重力的方向總是豎直向下的，過物體的重心表示出重力的方向即可；
②壓力是接觸面受到的力，因此壓力的作用點在接觸面上，即物體與接觸面的中點；然后根據壓力的方向垂直于受力面，并過壓力作用點表示出壓力的方向即可．
（2）根已知A點為動力作用點，然后過A點做垂直于杠桿的作用力即可．

解答 解：（1）先過入射點O垂直水面作出法線，求出入射角為60°，所以反射角也為60°，在空氣中法線的右側畫出反射光線；
折射角小于60°，在法線的右側的水中畫出折射光線，如圖所示：

（2）①過物體重心畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號為G；
②在斜面上選取物體與接觸面的中點為壓力的作用點，過壓力作用點畫垂直于斜面、帶箭頭的線段，符號為F，如圖所示：

（3）最小力的作用點已經給出，過A點與OA垂直向下作垂線就得到動力F的示意圖，要使杠桿平衡，如圖所示：

點評 （1）在兩種介質的界面上，折射和反射一般是同時發(fā)生的，反射角和折射角隨入射角的增大而增大，反射光線和入射光線在同種介質中，折射光線和入射光線在兩種不同的介質中．
（2）本題的關鍵是確定壓力和重力的作用點和方向，并會用力的圖示表示力的三要素．注意物體對斜面的壓力要小于物體所受重力．
（3）根據杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線可得最小的力．