Question

6．按照要求完成以下作图．

（1）如图1所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上．请在图中画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角的度数．
（2）如图2所示，某小车正水平向右作匀速直线运动，在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球，小球与竖直车厢壁刚好接触．请作出小车向右匀速运动时小球受力的示意图．
（3）如图3所示，螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极．

Answer 1

分析 （1）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点来作出入射光线；
反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角来作；根据反射定律作出反射光线，反射光线与法线的夹角为反射角．
（2）小车水平向右匀速运动，小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上．
（3）由小磁针静止时的指向和磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极．

解答 解：（1）经凸透镜的折射光线过焦点，则入射光线平行于主光轴；
过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，因为入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角为：90°-30°=60°，则反射角也为60°，根据反射角等于60°在法线右侧作出反射光线，并标出反射角；如图所示：

（2）小车水平向右匀速运动，小球与竖直车厢壁刚好接触，只是接触不挤压，没有力的作用，因此小球受到两个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力，根据力的示意图的做法，如下图所示：

（3）小磁针静止时N极向左，则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为S极，右侧为N极；
由右手螺旋定则可知电流由左侧流入螺线管，即电源左侧为正极；故答案如图所示：

点评 （1）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；
熟记反射定律的内容：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，并会作图．
（2）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等．
（3）本题也可小磁针N极指向得出磁感线的方向，则由磁感线的特点可得出螺线管的磁极方向．