Question

按照题目要求作图：
（1）如图甲所示，请根据图中折射光线作出入射光线
（2）一束光线从空气斜射到水面时发生了反射和折射，请在图乙中作出反射光线和大致的折射光线方向
（3）通电螺线管通电时，小磁针指向如图丙所示，请标出通电螺线管的N极和电源的正极
（4）如图丁所示，O为支点，请画出力F₁和F₂的力臂

Answer 1

分析：（1）先确定所给的折射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图．
（2）当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射．入射光线与水面的夹角为30°，入射角为60°，反射角等于入射角，也为60°；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．
（3）由小磁针的指向，根据磁极间的相互作用规律可得出通电螺线管的N、S极，再根据右手螺旋定则得出电源的正负极．
（3）力臂是支点到力的作用线的距离．从支点O向力的作用线作垂线段即可．

解答：解：（1）折射光线与主光轴平行，则入射光线的延长线过焦点，如下图所示．
（2）过入射点作出法线．根据光的反射规律：反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角．可以做出对应的反射光线；
根据光的折射规律：光从空气斜射入水中，折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，由此可以画出对应的折射光线．
答案如下图所示．
（3）由小磁针的指向，根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的左端为S极，右端为N极，再根据右手螺旋定则得出电源的左端为正极，右端为负极．
（4）过O点分别向力的作用线F₁、F₂作垂线，如图所示．

点评：（1）在作光的折射光路图时要注意：角度越小，光线越靠近法线．
（2）本题考查光的反射定律和折射定律．
（3）本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
（4）本题考查了力臂的作法．关键是要作出支点到力的作用线的距离．