Question

20．（1）图1所示，此人能看到桌子下的球，请作出平面镜位置的光路图．
（2）图2所示，正方体质量为5kg，请在图中画出F₁的力臂和正方体所受重力的示意图．（g=10N/kg）  
（3）学生使用的护眼台灯，可以通过调节旋钮改变亮度．小明很快知道了它的工作原理．让它们正确连在图3所示的火线和零线上．

Answer 1

分析 （1）根据光反射定律知，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置．人看到的光是从物体发出，经平面镜反射后进入人眼的．
（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．
重力的方向总是竖直向下、作用点要画在物体上．
（3）滑动变阻器的原理：改变连入电路的电阻丝的长度改变连入电路的电阻，改变电路中的电流．
滑动变阻器控制灯泡的亮暗要和灯泡串联，开关控制灯泡时，开关接在灯泡和火线之间．

解答 解：（1）作反射光线与入射光线的夹角的平分线，即为法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置．如下图所示：

（2）由图可知支点是O点，从O点向动力F₁的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L₁．
重力的方向总是竖直向下的，重心要画在物体上．正方体的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N；如图所示：

（3）改变灯泡的亮度，改变电路中的电流，利用滑动变阻器来改变电流．如果滑动变阻器和灯泡是并联的，并联的用电器之间互不影响，不会改变灯泡的亮度．滑动变阻器和灯泡是串联的．移动滑片，改变电阻，改变电路中的电流．
灯泡有控制开关，开关接在灯泡和火线之间，在更换灯泡时，断开开关，切断火线，接触灯泡更安全．如图所示：

点评 （1）在反射现象中，入射是因，反射是果，所以要说反射角等于入射角，反射光线在入射光线和法线决定的平面内；法线为反射光线和入射光线的角平分线，法线与平面镜垂直．
（2）掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂．力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．
（3）掌握滑动变阻器的原理、作用、接线柱的选择、连入电路的方法．掌握家庭电路中灯泡、开关的接法．