Question

按照題目要求作圖：
（1）如圖甲所示，請(qǐng)根據(jù)圖中折射光線作出入射光線
（2）一束光線從空氣斜射到水面時(shí)發(fā)生了反射和折射，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出反射光線和大致的折射光線方向
（3）通電螺線管通電時(shí)，小磁針指向如圖丙所示，請(qǐng)標(biāo)出通電螺線管的N極和電源的正極
（4）如圖丁所示，O為支點(diǎn)，請(qǐng)畫出力F₁和F₂的力臂

Answer 1

分析：（1）先確定所給的折射光線的特點(diǎn)，然后根據(jù)凹透鏡的光學(xué)特點(diǎn)作圖．
（2）當(dāng)光線射向兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射．入射光線與水面的夾角為30°，入射角為60°，反射角等于入射角，也為60°；當(dāng)光從空氣中斜射入水中時(shí)，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角．
（3）由小磁針的指向，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可得出通電螺線管的N、S極，再根據(jù)右手螺旋定則得出電源的正負(fù)極．
（3）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離．從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線段即可．

解答：解：（1）折射光線與主光軸平行，則入射光線的延長線過焦點(diǎn)，如下圖所示．
（2）過入射點(diǎn)作出法線．根據(jù)光的反射規(guī)律：反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角．可以做出對(duì)應(yīng)的反射光線；
根據(jù)光的折射規(guī)律：光從空氣斜射入水中，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，折射角小于入射角，由此可以畫出對(duì)應(yīng)的折射光線．
答案如下圖所示．
（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．
（4）過O點(diǎn)分別向力的作用線F₁、F₂作垂線，如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：（1）在作光的折射光路圖時(shí)要注意：角度越小，光線越靠近法線．
（2）本題考查光的反射定律和折射定律．
（3）本題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．
（4）本題考查了力臂的作法．關(guān)鍵是要作出支點(diǎn)到力的作用線的距離．