Question

13．按照题目要求作图：
（1）在图甲中画出光线AO经过水面反射后的光路图，并标明反射角的大小．

（2）如图乙所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力F及其力臂L．
（3）近年来，我市新增了不少新能源公交车，在公交车后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光，提醒司机有乘客需要下车．请设计一个符合要求的电路图（已画出指示灯和电源，如图丙所示）．

Answer 1

分析 （1）根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线；
（2）根据杠杆平衡条件，当杠杆平衡，在阻力和阻力臂不变时，动力臂最长，动力最小．据此确定动力的方向，再画出其力臂．
（3）根据“乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光”结合串并联电路特点判断两个开关的连接方式．

解答 解：（1）由图可知，入射角为90°-30°=60°，所以反射角也为60°，在空气中法线的右侧画出反射光线；

（2）根据杠杆平衡条件，当杠杆平衡，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小．所以动力臂为OA最长，在A点垂直OA向上施加力，最省力，作力F的示意图，其力臂为L，如图所示：

（3）只要按下任何一个按钮，指示灯都会发光，说明这两个开关互不影响，是并联的；
如图所示：

点评 （1）作反射图时，先确定反射点，根据反射角等于入射角在同一平面内法线的另一侧画出反射光线或入射光线，注意完成题目的要求．
（2）本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键．
（3）本题考查了两个开关的连接方式的判断，解题时要抓住关键字词“任何一个”判断两开关为并联．