Question

（2012?自貢）如圖甲所示，用滑輪組提升物體，請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫(huà)出最省力的繩子繞法．如圖乙所示，由發(fā)光點(diǎn)A發(fā)出的燈光射到水面上，同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射光線(xiàn)經(jīng)過(guò)S點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)和大致的折射光線(xiàn)．

Answer 1

分析：（1）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來(lái)承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力，再根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則即可畫(huà)出符合要求的圖形．
（2）本題首要的問(wèn)題是確定反射點(diǎn)的位置，可根據(jù)反射光線(xiàn)反向延長(zhǎng)通過(guò)像點(diǎn)，像點(diǎn)與發(fā)光點(diǎn)關(guān)于水面對(duì)稱(chēng)，找到反射點(diǎn)作出反射光線(xiàn)；
找到反射點(diǎn)后，補(bǔ)出入射光線(xiàn)，根據(jù)光線(xiàn)由空氣斜射進(jìn)入水中折射光線(xiàn)向法線(xiàn)偏折，折射角小于入射角，大致畫(huà)出折射光線(xiàn)．

解答：解：（1）使最多的繩子段數(shù)來(lái)承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力時(shí)最省力，根據(jù)繩子段數(shù)n與滑輪個(gè)數(shù)n'的關(guān)系n=n'+1即可求得繩子的段數(shù)n=4+1=5段，再根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則可知繩子應(yīng)該從動(dòng)滑輪開(kāi)始繞．故答案如圖所示：

（2）先作出發(fā)光點(diǎn)A關(guān)于水面的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′，連接SA′，交平面鏡于點(diǎn)O，OS為反射光線(xiàn)，AO為入射光線(xiàn)；
過(guò)O點(diǎn)垂直水面作出法線(xiàn)，在水中法線(xiàn)的右側(cè)畫(huà)出折射光線(xiàn)OB，注意折射角小于入射角，輔助線(xiàn)用虛線(xiàn)，故答案如圖所示：

點(diǎn)評(píng)：（1）在滑輪組的組裝時(shí)，繞線(xiàn)要遵循“奇動(dòng)偶定”的方法，而且最省力時(shí)繩子段數(shù)n與滑輪個(gè)數(shù)n′的關(guān)系是n=n′+1；
（2）平面鏡成像特點(diǎn)與光的反射定律相結(jié)合來(lái)作圖，比較直觀、簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確；在光路圖中，實(shí)線(xiàn)虛線(xiàn)要分清，一般情況下只有實(shí)際光線(xiàn)化成實(shí)線(xiàn)，實(shí)際光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)、法線(xiàn)都要畫(huà)虛線(xiàn)表示．