Question

12．根据要求作图
（1）如图1所示，用起子开启瓶盖，请确定支点O的位置，画出力F的力臂和起子受到的阻力．
（2）如图2，一束光线与水平面成30°角斜射到水面上，同时发生反射和折射，请在图中画出反射光线和折射光线的大致方向，标出反射角的度数．
（3）请用笔画线代替导线将如图3所示的实物图补充完整，使滑动变阻器的滑片向A端移动时，通电螺线管的磁性增强，并标出通电螺线管的N极．

Answer 1

分析 （1）知道力臂是从支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂；掌握动力和阻力的概念，在此题中盖对起子的力即为阻力．
（2）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；
折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线向远离法线法线偏折，折射角大于入射角，画出折射光线．
（3）通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强．据此可判断滑动变阻器的连接．利用安培定则可判断螺线管的极性．

解答 解：（1）首先在F₁的方向上做出力F₁的作用线，然后从支点O向F₁的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂L₁．
F₁使起子沿逆时针转动，其中盖对起子的力阻碍了起子的转动，所以是阻力F₂，方向竖直向下，如下图所示：
（2）图中入射光线与界面的夹角是30°，入射角是入射光线与法线的夹角，因此入射角是90°-30°=60°；反射角是反射光线与法线的夹角，反射角等于入射角也为60°．
光由空气斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，据此完成光路，如下图所示：
（3）因为通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强，所以若使滑动变阻器的滑片向A端移动时，通电螺线管的磁性增强，应将A接线柱与开关相连；
根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为螺线管的N极．如图所示．

点评 （1）掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂．根据动力和阻力画出动力臂和阻力臂；注意力臂是一条线段，而非直线．
（2）本题考查反射定律和折射定律和作图，需要注意的是哪些线是实线、哪些线是虚线，另外不要把方向标反了．
（3）本题考查了实物电路图的连接和安培定则的运用，熟知相关知识，并能在实际中运用是解答的关键．