Question

（1）如图1所示，一束光线从水中射向空气，同时发生了反射和折射，请画出它的反射光线和大致的折射光线．

（2）请在如图2中用笔画线代替导线将灯泡与开关正确接入电路，并将三孔插座正确接入电路．
（3）为使如图3所示的杠杆保持静止，在A点作用了一个动力F，力的方向不同，则大小也不同．请画出最小动力F的示意图和阻力的力臂．

Answer 1

【答案】分析：（1）光从水中射入空气中时，在表面同时发生光的反射和折射．需要掌握光的反射和折射定律的内容．
光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角．
光的折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角．
（2）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
（3）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．力臂指的是支点到力的作用线的距离，阻力臂就是从支点向阻力的作用线作垂线．
解答：解：
（1）首先画出法线，在发生反射时，反射角等于入射角；光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线．如图所示：

（2）首先辨别上面三根线火线、零线、地线．
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．如图所示：

（3）由图可见，连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力F₁；重物的重力为阻力，则O到重力作用线的垂线段就是阻力臂，用L₂表示，如图所示：

点评：（1）此题主要考查了光的折射光线和反射光线的画法．首先要熟练掌握光的反射和折射定律的内容，关键是搞清反射角、折射角和入射角之间的关系．
（2）家庭电路中，不但考虑用电器的正常使用，更要考虑使用的安全性．三孔插座的接线原则：左零右火，中间接地．
（3）要做出杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向．