Question

（2013?下关区一模）（1）如图甲所示的是一条经水面反射后的光线，在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向．
（2）在如图乙中，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F₁的示意图和阻力F₂的力臂l₂．
（3）如图丙所示，条形磁体和小磁针都处于静止状态，虚线表示条形磁体周围的一条磁感线．标出条形磁体的N、S极和磁感线的方向．

Answer 1

分析：（1）反射和折射是在两种介质的界面上同时发生的现象，反射遵从反射定律：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；折射遵从折射定律：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，光由空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角，据此作图；
（2）力臂的画法是从支点向力的作用线画垂线．由此可以画出阻力阻力臂．要画出最小的动力，在阻力和阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，只有当动力臂最大时，动力才最小，因此确定最大的动力臂是解决此题的关键．
（3）根据小磁针的N、S极，利用磁极间的作用规律可以确定条形磁铁的N、S极．根据磁感线方向的规定可以确定磁感线的方向．

解答：解：
（1）因为反射光线在水中，所以入射光线也在水中，并且反射角跟入射角相等．因为入射光线在水中，所以折射光线在空气中，并且折射角大于入射角．
（2）过支点O做F₂的作用线的垂线段，由此可以得到阻力臂L₂；连接OA，得到最大的动力臂，过A点做OA的垂线，方向斜向上，即为最小的动力F₁．如图所示：
（3）磁针静止时，S极靠近的一定是异名磁极，由此可知，条形磁铁的左端为S极、右端为N极．根据在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出回到S极．如图所示：

点评：（1）在作光的折射光路图时要注意：不管光从哪种介质斜射向哪种介质，在光疏质（密度比较小的物质）里面的角（入射角或折射角）较大；在光密质（密度比较大的物质）里面的角（入射角或折射角）较小，即“疏大密小”．角度越小，光线越靠近法线．
（2）让画最小的动力，实际是让找出最大的动力臂，动力臂可以不在杠杆上，但动力作用点一定在杠杆上，因此在杠杆上找一个点，其道支点的距离最大，这点与支点的连线即为最大的动力臂，由此入手即可．
（3）考查的是学生对磁体南北极的判断和磁场方向的理解和掌握．注意磁体周围的磁感线是由北极出发回到南极的．