Question

20．（1）如图1所示是在空气中飞行的足球，重力为20N，请画出足球所受重力的示意图；
（2）如图2所示，在图中画出力F₁、F₂的力臂；
（3）如图3所示，请画出图中的反射光线和折射光线；
（4）如图4所示，连接成符合安全用电要求的家庭电路．

Answer 1

分析 （1）根据重力的方向总是竖直向下的，并过重心表示出重力的作用点和方向．
（2）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；用虚线做支点到动力作用线和阻力作用线的垂线．
（3）反射与入射的关系：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；
折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；
（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．
家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，保险丝与火线串联控制火线

解答 解：（1）由于足球是形状规则的物体，其重心在其几何中心（球心）上；过球心做竖直向下的力，即重力；如图所示：
（2）由图可知：O为支点；根据力臂定义，从支点向F₁和F₂的作用线分别做垂线即可作出两个力的力臂如图：
（3）由光的反射定律的内容，首先过入射点画出法线，法线与界面垂直（虚线），根据反射角等于入射角画出反射光线；
光由空气斜射入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角．如下图所示：
（4）①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．
②三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔经过保险丝接火线．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．
电路连接如下；

点评 此题考查了重力的示意图、力臂的画法、光的反射和折射、家庭电路的连接内容较多，一定要认真作图．