Question

16．按要求完成下列作图题：

（1）在图1中画出使杠杆OA平衡时最小动力F₁的示意图和阻力F₂的力臂．
（2）在图2画出一束光经空气射向玻璃砖，请依次画出两次折射的光路图．
（3）如图3所示，请画出斜面上的物体受力示意图．
（4）如图4所示是家庭电路的某一部分的示意图，请用笔画线代替导线把该电路连接完整，并且使之符合安全用用电的要求．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃砖斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角．
（3）静止在斜面上的物体受到重力、摩擦力和支持力作用，然后过重心分别表示出三个力的方向；
（4）家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．

解答 解：（1）①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；
②O为支点，点O到F₂的垂线段就是F₂的力臂；如下图所示：
（2）第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：
第二次折射：先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，如图所示：
（3）过重心作竖直向下的重力，过重心作沿斜面向上的摩擦力，过支点作垂直于斜面向上的支持力．如图所示
（4）火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套．这样开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全．
三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．当金属外壳的用电器插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止漏电时发生触电事故．
如下图所示：

点评 此题考查了力臂的画法，力的示意图，光的折射光路图，家庭电路的连接等多个知识点，是一道综合作图题．