Question

5．（1）如图1所示a、b是在水中的物点发出的光经水面折射后的两条光线，A、B两点其中一点代表是物点，另一点则代表为像点，请完成光路．
（2）筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如图2所示，筷子ABC使用时的支点为C，请在如图中画出阻力F₂的阻力臂L₂．
（3）请将图3的电路连接完整．要求S₁接1、S₂闭合时，只有L₁发光；S₁接2、S₂断开时，只有L₂发光．

Answer 1

分析 （1）将两条光线反向延长线，其交点即为像点．
根据光的折射定律作图：当光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角．
（2）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．
（3）由S₁接1、S₂闭合时，只有L₁发光；S₁接2、S₂断开时，只有L₂发光，可知两灯泡并联，开关S₂在L₁支路上，开关S₁在干路上．

解答 解：（1）由光的可逆原理可知，折射光线的反向延长线过像点；将光线a、b分别反向延长，交于点A，则A即为像点．
分别过折射点作法线，根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角画出两条入射光线，交点为B点，即为物点．如图所示：

（2）筷子支点为C，已知F₂的方向与杠杆垂直，所以CA就是F₂的力臂L₂，要使杠杆平衡，F₁的方向应向下．

（3）灯泡L₁、L₂并联，开关S₁在干路上，S₂在灯泡L₁支路上，如图所示：

点评 （1）此题主要考查了光的折射光线的画法，有关光的折射规律的内容要记熟，关键是确定折射角与入射角的关系．还可利用光的折射是可逆的来作图．
（2）作力臂时要找好支点与力的作用线，应为力臂是从支点向力的作用线的距离．
（3）解决本题的关键是会根据要求设计出正确的电路，会用元件符号画出正确的电路图．