Question

15．（1）请在图甲中画出入射光线AO的反射光线，标出反射角的度数，并画出折射光线的大致方向．
（2）请在图乙中画出使杠杆在图示位置保持平衡时最小的动力．
（3）请将图丙中的电灯、开关和三孔插座接入电路中（开关只控制电灯）．

Answer 1

分析 （1）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角；
光的折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角．
（2）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．
（3）三孔插座的接法：上端接地线；左孔接零线；右孔接火线．火线首先过开关再进入灯泡顶端的金属柱，零线直接进入灯泡的螺旋套．

解答 解：（1）当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射；入射光线与水面夹角50°，则反射角等于入射角，为90°-50°=40°，由反射角等于入射角确定反射光线，当光从空气中斜射入水中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角，如下图所示：
（2）在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，
由图示可知，OB是最大动力臂，当力F与OB垂直向上时，力F最小，如图所示：
（3）右孔接火线，火线首先过开关再进入灯泡，零线直接进入灯泡．如图：

点评 （1）在两种透明介质的界面上，反射和折射一般是同时发生的，反射与入射在同种介质中，折射与入射在两种介质中，反射角等于入射角，光由空气斜射入其它透明介质中时，折射角小于入射角，光由其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角．
（2）考查杠杆中最小力的问题以及力的示意图画法的掌握情况，知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂．
（3）掌握家庭电路中开关、电灯、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法．