Question

（1）你玩过“竹蜻蜒”（如图所示）的玩具吗？用手搓动它的杆部，它就能腾空而起．请画出它在空中旋转时竖直方向上的受力示意图．

（2）如图所示，光源S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图．（保留作图痕迹）

（3）两条形磁铁的磁极如图相对，请在下图中画出这两磁极间的磁感线，在A点画一小磁针，并标出N极．（注：至少画三根磁感线，且能看出磁极间磁场分布的特点）

（4）小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯．四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光．用笔画线在图中的模拟电路图连接好并且符合上述要求．

Answer 1

解：
（1）“竹蜻蜒”在空中旋转时出除了受到重力作用之外，由于它对空气施加了向下的力的作用，根据力的相互性可知空气也对它施加了向上的力的作用．所以“竹蜻蜒”受到空气向上的作用力和重力两个力的作用．如下图所示：

（2）先通过平面镜作出发光点S的对称点S′，连接S′A交平面镜于点O，OA为反射光线，如图所示：

（3）磁极间的磁感线和小磁针的N极如图所示；

（4）如下图所示，四个开关串联，开关全部闭合时，灯泡被短路，不发光，只要一个开关断开，灯泡就发光．

分析：（1）首先对“竹蜻蜒”在空中旋转时作出受力分析，此时“竹蜻蜒”在空中旋转时受到重力作用和受到空气向上的作用力两个力的作用．然后再将这两个力画出．
（2）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．
（3）在磁体外部，磁感线性N极到S极，根据磁极间的作用规律（同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引）画出小磁针，并标出N极；
（4）四个车门中任意一个车门（相当于开关）未关好，该指示灯会发光，说明只要一个开关断开，灯泡就发光，所有开关闭合，灯泡不发光．
点评：（1）考查了动手作图的能力，考查了动脑分析物体受力的能力．分析物体受力情况是此题的难点．
（2）本题的两种作法显然第二种比第一种作法好，第一种作法保证反射角等于入射角的反射点很难确定，而且在做题时要浪费更多的时间．
（3）记住磁感线的方向和磁极间的作用规律；
（4）本题考查电路图的设计，关键是能根据题目所给信息设计出合理的电路图，这是本题的重点也是难点，最容易出错的地方是任意一个开关断开时灯泡都发光，和我们平时接触到的开关闭合，灯泡发光正好相反．