Question

15．请按照要求作图：
（1）如图1所示是浸没在水里一个皮球正在上浮，请作出这个皮球所受力的示意图（不计水对球的阻力）
（2）如图2所示，一条光线从空气射到水面，折射光线与反射光线垂直，请作出这条入射光线的反射光线和折射光线，并标出入射角与折射角的大小．
（3）如图3所示，用笔画线代替导线将电灯、开关、三眼插座接到电路中．

Answer 1

分析 （1）皮球在水中上浮，是因为浮力大于重力，分别按力的示意图的作法作出浮力和重力．
（2）一束光线由空气射到水面时，既要发生反射，又要发生折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角．反射光线与水面的夹角为30°，则入射角和反射角均为60°．再根据折射光线与反射光线垂直，可求出折射光线与水平面的夹角，然后可知折射角．
（3）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．三孔插座的接法：左孔接零线；右孔接火线，中间孔接地线．

解答 解：（1）浮力、重力均作在重心上，重力G竖直向下，浮力F_浮竖直向上，浮力的长度大于重力，如下图所示：
（2）因为一条光线从空气射到水面，入射光线与水面的夹角为30°，则入射角为90°-30°=60°，则反射角也为60°，
反射光线与水平面的夹角为30°，又因为折射光线与反射光线垂直，所以折射光线与水平面的夹角为90°-30°=60°，则折射角为90°-60°=30°．
故入射角为60°，折射角为30°，如图所示：
（3）开关与火线相连，灯泡的左端与零线相连；三孔插座的左孔与零线相连，右孔与火线相连；中间孔与地线相连，如图所示：

点评 （1）重力和浮力一般能作出，易错点在于画不出浮力的长度大于重力．
（2）解答此题的关键是明确入射角、反射角和折射角分别指对应光线与法线的夹角，根据图示角的关系，求出入射角和折射角．
（3）本题考查了开关、插座的接法．开关接在火线与电灯之间，可以使开关断开时，电灯灯座上没有电，这样在换灯泡时不会发生触电．