Question

5．根据要求作图．

（1）请完成如图1所示的光路图．
（2）一装有水的烧杯放在斜面上静止不动，将一实心木球A轻轻放入水中，静止时如图2所示，请画出小木球A受力的示意图．
（3）许多轿车上设有“安全带未系提示系统”，司机坐在座椅上时，压力开关S₁闭合，仪表盘上的指示灯L亮起，提示司机系好安全带；系好安全带则开关S₂闭合，指示灯L被短路熄灭，请用笔画线代替导线连接符合上述条件的如图3模拟电路．（R为保护电阻）

Answer 1

分析 （1）凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；
（2）木球处于静止状态，所以木球受到的重力和浮力是一对平衡力，即大小相等、方向相反，作用在同一直线上；
（3）只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S₁可控制灯，当开关S₂闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S₁短路了．

解答 解：
（1）图1中一条入射光线是过光心的光线，经过凸透镜后方向不变，一条折射光线过焦点，入射光线平行于主光轴，如图所示：
（2）小球受到重力的作用点为小球的重心，重力方向竖直向下，浮力的方向总是竖直向上的，如图所示：
（3）由分析，指示灯与S₁串联，与S₂并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，如图所示：

点评 （1）关于凸透镜和凹透镜三条特殊光线：射向另一个焦点的； 平行于主光轴的；过光心的．关于这三条特殊光线的考查一般是告诉入射光线让画出出射光线或者告诉出射光线让画出入射光线．解这种题目时，把握入射光线和出射光线的特点的对应是解决此题的关键．
（2）画力的示意图，就是用一条带箭头的线段表示力的三要素，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点；有时还要结合物体所处的运动状态，如果处于静止或匀速直线运动状态，受到的力是平衡力．
（3）本题利用了对用电器短路时，用电器将不工作设计电路，注意不能出现对电源短路的情况，电阻是保护电阻，可使电路对电源不被短路．