Question

13．（1）如图1所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′．请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A．
（2）如图2，小磁针保持静止，通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制．请在图中标出通电螺线管的N、S极，标出电源正、负极，在虚线框内添加必要元件将电路补充完整．

Answer 1

分析 （1）由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′”根据光的直线传播可确定入射点，然后根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角即可画出水下E处的人看到路灯S的光路图．在根据平面镜成像特点可作出路灯S通过水面所成的像A．
（2）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．根据通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制可确定添加的必要元件．

解答 解：（1）连接ES′与界面的交点即为入射点，根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，可画出水下E处的人看到路灯S的光路图；
过界面作S点的对称点A，即为路灯S通过水面所成的像A．如下图所示：

（2）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右侧流入螺线管，即电源右侧为正极；右通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制，可确定添加的必要元件是开关，如下图所示．

点评 （1）此题考查光的折射光路图和平面镜作图，平面镜成像特点与光的反射定律相结合来作图，比较直观、简捷、准确．
（2）对于通电螺线管的题，知道电流方向、螺线管的磁极、小磁针的磁极中的任意一者，都可以根据磁极间的作用和安培定则判断另外两者．