Question

（1）如图所示，放在水平桌面上的茶壶处于静止状态，请画出茶壶受力示意图．

（2）如图所示为水位测量仪的示意图，从A点发出一束方向不变的光线，经水面反射后，在固定光屏PQ上形成一个光斑，光斑的位置随水位的变化而发生变化．当水面在CD时，屏上的光斑移到了B点．请根据平面镜成像的特点作出光路图（保留作图痕迹）．

Answer 1

解：（1）茶壶在水平桌面上处于静止状态，说明受到平衡力的作用，经分析茶壶受到重力和桌面支持力的作用，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，如下图所示：

（2）先通过水面作出发光点A的对称点A′，连接A′B交平面镜于点O，AO为入射光线，OB为反射光线，如下图所示：

分析：（1）放在水平桌面上的茶壶受到重力和桌面支持力的作用，处于静止状态，说明这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）A为点光源，B为反射光线上的一点，本题的关键是入射点（或反射点）的确定；根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线并完成光路图．
点评：（1）做力的示意图时，一定要注意力的方向和大小，处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受到平衡力的作用；
（2）利用对称法做光路图，是利用了在光的反射现象中，反射光线反向延长一定通过发光点的像点的性质．