Question

（2007?无锡）（1）根据光的反射定律，在图中画出反射光线并标出反射角的度数．

（2）小球悬挂在细绳下来回摆动，请画出小球在图示位置时所受绳子拉力F和重力G的示意图．

（3）通电螺线管的N、S极如图所示，请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针静止时的N、S极．

（4）如图所示，用一杠杆撬一块石头，杠杆上的A点是动力的作用点，动力可以向上，也可以向下，还可以朝其它方向．
（a）当动力方向向下时，在图上标出杠杆的支点O；
（b）在杠杆上画出撬动石块的最小动力F．

Answer 1

分析：（1）根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，画出反射光线并标出反射角．
（2）首先知道拉力和重力的作用点在小球的重心上，重力方向竖直向下，拉力方向沿绳斜向上；用一条带箭头的线段把重力和拉力的三要素都表示出来．
（3）先根据右手螺旋定则：右手弯曲的四指与大拇指垂直，四指指向与电流方向一致，大拇指的指向为螺线管的N极，判断出螺线管中的电流方向，从而根据电源外部电流正极流向负极，找到电源的正负极；再根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引判断出小磁针的N、S极．
（4）（a）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力向下作用时，杠杆应绕小石块尖端转动；
（b）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小．

解答：解：（1）入射角为90°-60°=30°，所以反射角为30°，在法线左侧画出反射光线，标出反射角为30°，如图所示：

（2）重力从重心竖直向下画，标出重力符号G，拉力从重心沿绳斜向上画，标出符号F，如图所示：

（3）根据螺线管左端为N极和右手螺旋定则，螺线管中的电流由下向上流，电源右端为正极，左端为负极，小磁针右端为N极，左端为S极，如图所示：

（4）动力向下作用时，支点为小石块的尖端O，如图4甲所示；动力臂最长为杠杆的长度，此时最小的作用力应垂直杠杆斜向上，如图4乙所示，如图所示：

点评：在反射现象中，反射角等于入射角，在已知入射光线和反射面的情况下，先求出入射角，根据反射角等于入射角准确作出反射光线．
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点．
右手螺旋定则可以由电流方向判断磁极极性，也可以由磁极极性来判断电流方向，要做到熟练应用．
在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的作用点成为力臂，此时的力臂最大，使用杠杆最省力．