Question

（1）请根据光的反射规律，在图（a）中画出光线AO经过平面镜后的反射光线，并标出反射角的大小；
（2）请根据图（b）中给出经过凸透镜焦点F的出射光线，作出通过透镜后的出射光线；
（3）如图（c）所示，杠杆OA在力F₁、F₂的作用下处于平衡状态，L₁为动力F₁的力臂．请在图中作出动力F₁的示意图．

Answer 1

解：（1）因为法线与镜面垂直，而入射光线与平面镜的夹角为30°，因此入射角等于60°．过入射点作垂直于平面镜的法线，然后根据入射角等于反射角作出反射光线，并标出反射角，其大小为60°．如图所示：
（2）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条入射光线对应的折射光线．故画图如下
（3）画出力臂的垂线，与杠杆的交点B为F₁的作用点，F₁的方向应该向上，在线段末端标出箭头，如图所示：

分析：（1）先过入射点作法线，然后根据入射角等于反射角作出反射光线，并标出反射角（反射角指反射光线与法线的夹角）的大小．
（2）由图示可知，入射光线平行于主光轴，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线．
（3）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，据此画出力臂的垂线，与杠杆的交点为F₁的作用点，为使杠杆平衡F₁的方向应该向上，据此画出动力示意图．
点评：解答此类题目应熟练掌握以下几点：
（1）光的反射定律，明确其中的基本概念（一点、二角、三线）．
（2）关于凸透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②过焦点；③过光心的．每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点．根据两者的对应关系可以告诉入射光线做出折射光线；也可以利用折射光线做出对应的入射光线．
（3）本题考查了杠杆平衡条件、力臂的概念、力的示意图的画法，知道力臂是从支点到力的作用线的垂直距离是关键．易错点将垂足当做动力作用点．