Question

18．按照题目要求作图．

（1）2013年初我国科学家研制出了一种超轻固体材料，称为“碳海绵”．一块肥皂大小的“碳海绵”可以放在一朵桃花上，如图1所示，请在图上画出这块“碳海绵”所受的 重力和支持力的示意图．（O为碳海绵的重心）
（2）如图2所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上，请在图中画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角的度数．
（3）请用笔画线代替导线，将图3中的电灯、开关和插座接入家庭电路中．

Answer 1

分析 （1）“碳海绵”静止在桃花上，受到重力和支持力的作用，二力为一对平衡力，然后从力的作用点，沿力的作用线作出“碳海绵”受力的示意图．
（2）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点来作出入射光线；
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，反射角等于入射角来作；根据反射定律作出反射光线，反射光线与法线的夹角为反射角．
（3）对于电灯接线操作的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯头，火线接在开关上，通过开关进灯头”；
对于插座的接线方法是要求“左零右火”，三孔插座还要求中接地．

解答 解：（1）“碳海绵”静止在桃花上，受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力，处于平衡状态，F=G，从“碳海绵”的重心，沿力的作用线，作出重力与支持力的示意图，如图所示：
（2）经凸透镜的折射光线过焦点，则入射光线平行于主光轴；
过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，因为入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角为：90°-30°=60°，则反射角也为60°，根据反射角等于60°在法线右侧作出反射光线，并标出反射角；如图所示：
（3）灯泡接法：开关接在灯和火线之间，零线直接与灯泡的螺旋套相连；安装三孔插座的原则，左孔接零线，中间插孔与地线相连，右孔接火线，如下图所示：

点评 此题综合考查力的示意图、凸透镜的三条特殊光线和光的反射定律，家庭电路中的电灯、开关、插座的连接；是一道综合性较强的题目．