Question

6．（1）要使光线垂直照亮井底，根据光的反射定律画出平面镜的位置（图1）．
（2）重为3N的圆球沿斜面滚下，在图2中画出球所受重力的图示．
（3）如图3所示，用滑轮组提升重物．请在图中画出最省力的绕线方法．

Answer 1

分析 （1）先过入射点作出反射光线，然后作入射光线和反射光线的角平分线，即法线，再过入射点作垂直于法线的镜面，最后根据角之间的关系求出镜面与水平面的夹角．
（2）重力的示意图就是用带箭头的线段表示力的三要素，线段的起点在重心为力的作用点，方向竖直向下．（3）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力．

解答 解：（1）因入射光线与水平面成30°，而反射光线是竖直向下的，所以入射光线与反射光线的夹角为30°+90°=120°，则反射角为60°，因法线可将入射光线与反射光线的夹角平分，可确定其位置，然后作法线的垂直线就可确定平面镜的位置了，如图所示，平面镜与入射光线的夹角为90°-60°=30°，所以镜面与水平面的夹角为30°+30°=60°，镜面与水平面成60°的角．
（2）从重心（几何中心）沿竖直向下画一带箭头的线段，并标出重力大小和符号G，如图所示：
（3）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．如图所示．

点评 （1）知道反射定律的内容，会根据反射定律完成反射光路，会根据角之间的关系计算角的大小．
（2）无论物体放在斜面上还是其它地方，重力的方向始终是竖直向下的，在作图时学生容易把重力的方向画成与斜面垂直．
（3）在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．