Question

（1）如圖所示，是一條經水面反射后的光線．請在圖中畫出其入射光線及與入射光線對應的折射光線的大致方向．

（2）小明是一位喜歡運動的學生，他現在正在斜坡上滑雪，請在圖上作出他所受重力和他對斜坡壓力的示意圖．

（3）請在如圖的“杠桿”上標出其工作時的阻力臂和作用在A點的最小動力F₁的方向．

Answer 1

分析：（1）反射和折射是在兩種介質的界面上同時發(fā)生的現象，反射遵從反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角；折射遵從折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內，折射光線與入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射入其它透明介質時，折射角小于入射角；能根據圖解識別三條光線．
（2）本題主要考查以下知識點：重力的作用點及方向：重力的作用點在物體的重心上，重力的方向豎直向下．
壓力跟重力的關系：斜面上的物體對斜面的壓力由重力產生，但壓力大小不等于重力，且壓力的作用點在接觸面上，壓力的方向垂直于接觸面．
力的示意圖的作法：①在物體上找到力的作用點（用實心點表示）．
②過力的作用點沿力的方向畫一段帶箭頭的線段，箭頭的方向表示力的方向．
③在圖上標示力的符號及大小．
（3）要掌握力臂的概念：知道力臂是支點到力的作用線的距離，在畫力臂時，由支點向力的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂．
根據杠桿的平衡條件，動力臂越長，在使用時越省力．所以要找最小的力，關鍵是找到最長的力臂．

解答：解：（1）因為反射光線在水中，所以入射光線也在水中，并且反射角跟入射角相等．
因為入射光線在水中，所以折射光線在空氣中，并且折射角大于入射角．如圖所示：

（2）重力G的作用點在重心，方向豎直向下．
學生對斜坡的壓力作用在斜坡上，方向垂直于斜坡表面斜向下．從作用點開始，沿力的方向畫一條帶箭頭的線段表示出力，如圖所示：
 
（3）從支點O向F₂引垂線，垂線段的長度即為力臂．
要使動力臂最小，應使F₁與車把垂直，此時動力臂最長為OA，最省力．如圖所示：

點評：本題考查了學生的作圖能力，在作光的折射的光路圖時要注意：不管光從哪種介質斜射向哪種介質，在光疏質（密度比較小的物質）里面的角（入射角或折射角）較大；在光密質（密度比較大的物質）里面的角（入射角或折射角）較小，即“疏大密小”．角度越小，光線越靠近法線．
壓力的方向總是垂直于物體表面的，重力的方向總是豎直向下的，注意重力方向與壓力方向的區(qū)別，只有物體在水平面上時壓力的方向與重力方向相同．
力的示意圖的畫法，同時還考查了力臂的畫法和杠桿中的最小力問題．