Question

4．（1）在圖甲中畫(huà)出物體對(duì)斜面的壓力示意圖

（2）如圖乙所示，發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出一條射向水面的光線，在水面發(fā)生反射和折射，反射光線經(jīng)過(guò)P點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D中作出入射光線、反射光線及大致方向的折射光線．
（3）為了便于醫(yī)院病房的病員與護(hù)士值班室的聯(lián)系，請(qǐng)你按要求將圖丙中的元件連成電路圖，要求病房1中的病員閉合開(kāi)關(guān)S₁，值班室鈴響，燈L₁亮；病房2中的病員閉合開(kāi)關(guān)S₂，值班室鈴響，燈L₂亮．
（4）如圖丁所示，在杠桿上的A點(diǎn)掛一重物，在C點(diǎn)對(duì)杠桿施加一個(gè)最小的力，使杠桿平衡在圖中所示的位置．試畫(huà)出這個(gè)力的示意圖和力臂．

Answer 1

分析 （1）先確定壓力的作用點(diǎn)，即壓力是接觸面受到的力，因此作用點(diǎn)在斜面上，然后根據(jù)壓力與接觸面垂直的關(guān)系確定壓力的方向；
（2）先作點(diǎn)光源S關(guān)于水面的對(duì)稱點(diǎn)，然后根據(jù)反射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)像點(diǎn)確定反射光線，連接點(diǎn)光源S與反射點(diǎn)即可．
（3）開(kāi)關(guān)要與它所控制的用電器串聯(lián)，所以S₁與L₁串聯(lián)，S₂與L₂串聯(lián)．因?yàn)橹灰�有人閉合開(kāi)關(guān)，值班室里的電鈴就響，所以電鈴在干路上．據(jù)此可知該題的設(shè)計(jì)方案是：S₁與L₁串聯(lián)，S₂與L₂串聯(lián)，L₁與L₂并聯(lián)后再與電鈴串聯(lián)，電鈴在干路上．
（4）由杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值時(shí)，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，即動(dòng)力臂為OC時(shí)，力F是最小的．

解答 解：（1）在斜面上選取物體與接觸面的中點(diǎn)為壓力的作用點(diǎn)，過(guò)壓力作用點(diǎn)畫(huà)垂直于斜面、帶箭頭的線段即為壓力示意圖，如圖所示：
（2）作S點(diǎn)關(guān)于水面的對(duì)稱點(diǎn)S′，然后連接S′P與界面的交點(diǎn)為O，即OP為反射光線，再連接入射光線SO即可．如圖所示：
（3）因?yàn)镾₁控制L₁，S₂控制L₂，所以S₁與L₁串聯(lián)，S₂與L₂串聯(lián)．又因?yàn)楫?dāng)病房里的病人閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，
值班室的電鈴響，與病房對(duì)應(yīng)的指示燈亮，所以L₁與L₂并聯(lián)后再與電鈴串聯(lián)，電鈴在干路上，電路圖如下圖所示．
（4）根據(jù)杠桿平衡條件，要想動(dòng)力最小，動(dòng)力臂就要最大，因?yàn)橹�點(diǎn)是O點(diǎn)，當(dāng)力作用在C點(diǎn)時(shí)，力臂最長(zhǎng)．所以只要作一個(gè)力，使力的作用線與OC垂直即可，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題的關(guān)鍵是知道壓力的作用點(diǎn)在接觸面上，以及壓力的方向是垂直于接觸面，且指向被壓物體的．
（2）本題考查了光的反射定律、光的折射定律以及平面鏡成像的特點(diǎn)．
（3）本題考查了連接電路圖，要注意：會(huì)識(shí)別串并聯(lián)電路，會(huì)根據(jù)電路圖連接正確的實(shí)物圖；開(kāi)關(guān)與它控制的用電器串聯(lián)，如果用電器可以單獨(dú)工作，則用電器并聯(lián)．
（4）考查了最小力和力臂的畫(huà)法．當(dāng)杠桿平衡時(shí)，要使力最小，力臂要最長(zhǎng)，最長(zhǎng)力臂就是支點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離．