Question

17．如图（1）所示，请画出光线进入球形镜和通过球形镜两次折射的光路图（O为圆心）．
（2）请在图（2）中画出压缩的弹簧对拇指弹力的示意图．
（3）如图（3），支点为O，在A点挂一重物，请用最小的力使杠杆在此位置处于静止状态，画出该力的示意图．

Answer 1

分析 （1）此题主要考查光的折射规律：
当光从空气垂直入射到球形镜时，光的传播方向不变．
当光从空气斜射入球形镜时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角．
当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角．
（2）根据力的示意图的定义，将弹簧对拇指弹力的方向、作用点表示出来即可．
（3）根据杠杆平衡的条件可知，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．
在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，依此为动力臂，最省力．

解答 解：（1）光从空气垂直入射到球形镜界面上，传播方向不变，当光从球形镜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线．在作图时，注意先做出法线．如图所示：
（2）压缩的弹簧对拇指弹力作用在拇指上，方向水平向右，故画出弹簧对拇指弹力F的示意图如图所示：
（3）连接OD，若在D端施力F，当F的方向与OD垂直时动力臂最大，此时最省力；
根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向斜向上，据此可画出最小的动力，如图所示：

点评 （1）此题主要考查了光的折射规律，一定要熟练掌握光的折射定律的内容，关键是搞清折射角与入射角之间的关系．
（2）画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边．按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图．
（3）杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向．