Question

（2011?中山市模拟）（1）如图所示，请你画出反射光线和折射光线． 

（2）在如图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图，并画出力F的力臂．

（3）用笔画线代替导线，把图中的元件连接起来（导线不准交叉），并符合以下要求：
①开关S闭合后，通电螺线管的a端为N极，b端为S极．
②滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变大，通电螺线管的磁性增强．

Answer 1

分析：（1）根据告诉的入射光线，过入射点做出法线后，可以确定入射光线在法线的左侧以及入射角的大小，然后利用光的反射规律做出对应的反射光线．
根据光的折射规律，在已经确定了入射光线和入射角的前提下可以做出对应的折射光线．
（2）要使动力最小，在阻力和阻力臂不变的情况下，利用杠杆的平衡条件可知，就要使动力臂最大．因为动力 作用点在杠杆上，因此就在杠杆上找一点，使该点到支点的距离最大，让这个距离作为动力臂，然后做这个动力臂的垂线，即为最小动力的作用线．注意动力的方向．
（3）要求螺线管的左端为N极，右端为S极，根据线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出．滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变大，通电螺线管的磁性增强．由此可以确定滑动变阻器的接法．

解答：解：（1）过入射点做法线，根据入射光线与水面的夹角为50°，可以确定入射角为40°，所以反射角也等于40°，并且反射光线位于法线的右侧．由此可以做出对应的反射光线．
光从空气斜射入水中，折射角 小于入射角．且折射光线位于法线的右侧，由此可以做出对应的折射光线．
答案如下图所示：

（2）要使动力最小，在阻力和阻力臂不变的情况下，利用杠杆的平衡条件可知，就要使动力臂最大．
杠杆最右端的端点到支点的距离最大，所以讲该点与支点连接起来，作为动力臂L1．过该点做动力臂的垂线，就是最小的动力的作用线．
注意其方向要斜向上．因为动力和阻力使杠杆转动的方向相反．根据以上方法可以做出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F_小及其力臂L₁．
答案如下图所示：

（3）根据要求使螺线管的a端为N极，以及螺线管线圈的绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出．
要使滑片P向左移动时，电路中的电流增大，就要使滑动变阻器接入电路的电阻减小，因此确定了滑动变阻器的左下角的接线柱要接入电路．
由此可以将电路连接如下图所示．

点评：在连接实物图时，要采取就近的原则进行连接各电路元件，这样可以防止导线交叉．