Question

（1）如图1所示，一束光沿AO方向从水中射向空气中．画出它的反射光线和折射光线．

（2）在图2中画出力F₁的力臂和力臂l₂对应的力F₂．
（3）小雨的房间里，天花板吊灯由3个灯泡组成，学习桌上安装了一个学习台灯，床头安装了一可调亮度的床头灯．现在，给你一个电源、3个开关、5个灯泡、一个滑动变阻器和若干导线，请设计一个可以实现小雨房间照明情况的电路，将电路图画在方框内．

Answer 1

解：（3）首先画出法线，在发生反射时，反射角等于入射角；光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线．
故答案为：

（2）过支点做力F₁作用线的垂线段，再标出垂直符号和力臂符号L₁；
已知力臂L₂，它与力F₂的作用线垂直，方向斜向下，如图所示：

（3）根据题目要求5个灯泡并联，一个开关在3个天花板吊灯并联后的干路上，另两个灯泡分别由一个开关控制，在各自的支路上，滑动变阻器应与床头灯串联，如图：

分析：（1）要解决此题，首先知道光从水中射入空气中时，在表面同时发生光的反射和折射．需要掌握光的反射和折射定律的内容．
（2）已知动力F₁，根据力臂的画法，先确定支点，再过支点作动力作用线的垂线段，即可画出动力臂；
已知阻力臂L₂，根据力臂的画法，画出阻力的作用线，根据F₁的方向和支点位置，确定F₂的方向．
（3）5个灯泡中，都能独立地工作，互不影响，说明是并联的，天花板吊灯3个灯泡由一个开关控制即可；学习台灯、床头灯并各用一个开关控制，因床头安装可调亮度的床头灯，说明滑动变阻器应与床头灯串联；注意开关分别与所控制的灯泡串联．
点评：（1）此题主要考查了光的折射光线和反射光线的画法．首先要熟练掌握光的反射和折射定律的内容，关键是搞清反射角、折射角和入射角之间的关系．
（2）本题考查了力和力臂的作法．当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使杠杆的运动趋势是相反的．
（3）本题考查电路图的设计和并联电路的特点，关键知道开关与所控制的灯泡串联，一个开关要控制多个并联使用的灯泡需将它连接在的干路上，还要知道只有在并联电路中，灯泡才互不影响．