Question

13．按照題目要求作圖：

（1）人眼看到斜插入水中的筷子發(fā)生彎折（如圖甲），請在圖中法線兩側(cè)大致畫出能正確說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因的一條入射光線及對應(yīng)的折射光線．
（2）乙圖中用一根細繩將杠桿AOB在O點懸掛起來，并在B處掛一重物G，欲在杠桿上施加最小動力F，使其在圖示位置平衡，作出該最小動力F₁示意圖和力臂L₁．
（3）如圖丙為電磁鐵磁性強弱演示儀，其原理是：當電磁鐵的磁性增強時，小磁片受到電磁鐵磁極的作用力而發(fā)生轉(zhuǎn)動，便得指針指示的數(shù)值增大．請在圖中畫出電磁鐵的N、S極，并標出電源正負極．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)光的折射定律畫出對應(yīng)的折射光線，光從水中斜射入空氣時，傳播方向?qū)⑦h離法線，折射角大于入射角．
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．因此先確定最長的力臂，即離支點最遠的點；然后過動力作用點做垂直于杠桿的作用力即可．
（3）當指針指示的數(shù)值增大時，表示通電螺線管的磁性增強能，此時的指針應(yīng)向左偏，故該通電螺線管應(yīng)排斥小磁片，故能判斷該螺線管的N、S極；
根據(jù)右手螺旋定則判斷出電流的方向，從而可得出電源的正負極．

解答 解：（1）當光從水中射入空氣時，在水與空氣的交界面上發(fā)生折射，進入空氣中的折射光線向水面偏折，位置降低，而我們認為光是沿直線傳播的，我們看到的筷子位置在折射光線的反向延長線上，從而位置比實際位置偏高，看起來筷子向上彎折，如圖所示：

（2）由圖可知，OB大于OA，故根據(jù)杠桿平衡條件可知，最長的力臂為OB時，動力最小，過B點作垂直于OB的作用力F₁，要使杠桿平衡，其方向應(yīng)該向上．如圖所示：

（3）據(jù)圖能看出，此時的指針應(yīng)向左偏，故該通電螺線管應(yīng)排斥小磁片，據(jù)同名磁極相互排斥可知，該螺線管的左端應(yīng)該是N極，右端是S極；
根據(jù)安培定則，電流應(yīng)從電磁鐵的右端流入，左端流出，所以電源的右端為正極，左端為負極；如圖所示：

點評 （1）本題考查了光的折射光路圖的畫法，關(guān)鍵知道折射光線好像從它的虛像上發(fā)出的．
（2）由杠桿的平衡條件，杠桿中最小作用力問題，可以轉(zhuǎn)化為最大力臂問題，解題的關(guān)鍵是找出最長的力臂．
（3）此題涉及到了安培定則、磁極間的作用、電源極性的判斷及電磁鐵的應(yīng)用，考查得很全面．