Question

20．
（1）小華同學(xué)在觀察大雁塔音樂(lè)噴泉后設(shè)想，如果在噴泉的水底再設(shè)置一些彩燈，當(dāng)五顏六色的光線從水下射出后能將噴泉勾勒出更加絢麗多彩的情景．如圖1所示，MM′為空氣與水的界面，設(shè)水下裝有一盞彩燈S，射出一條光線SA，經(jīng)平面鏡反射后沿BO方向射到界面上的O點(diǎn)，再?gòu)腛點(diǎn)射出水面，請(qǐng)你在圖中畫(huà)出平面鏡的準(zhǔn)確位置和光線射出后在空氣中傳播的大致方向．
（2）如圖2所示，是自卸車的示意圖，車廂部分為可視為杠桿，畫(huà)出液壓桿施加的動(dòng)力和力臂及物體A所受重力的示意圖．
（3）小明在探究“水和煤油的吸熱能力”的試驗(yàn)時(shí)，利用兩個(gè)完全相同的電阻絲作為發(fā)熱體給質(zhì)量相同的兩種液體加熱，為了節(jié)省時(shí)間，他將兩根電阻絲并聯(lián)并連接入電路，用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制同時(shí)通電或斷電，請(qǐng)?jiān)趫D3中用畫(huà)線代替導(dǎo)線，使電路滿足要求．

Answer 1

分析 （1）一是已知入射光線和反射光線，作出平面鏡的位置，可以根據(jù)反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，先作出法線，再作出平面鏡的位置．
二是已知入射光線，畫(huà)出光由水中斜射進(jìn)入空氣中時(shí)的折射光線，完成折射的依據(jù)是折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角；
（2）畫(huà)力臂的方法：首先確定支點(diǎn)；然后找到動(dòng)力和阻力，并用虛線延長(zhǎng)動(dòng)力和阻力的作用線；用虛線做支點(diǎn)到動(dòng)力作用線和阻力作用線的垂線．
重力的方向總是豎直向下、作用點(diǎn)要畫(huà)在物體上．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)將兩只電阻絲并列連接，且開(kāi)關(guān)應(yīng)該串聯(lián)接在干路中，據(jù)此來(lái)決定所添加的導(dǎo)線．

解答 解：（1）先作出反射光線和入射光線的角平分線，即為反射時(shí)的法線，再過(guò)反射點(diǎn)垂直法線作出平面鏡；
反射光線與水面交于點(diǎn)O，過(guò)O點(diǎn)垂直水面畫(huà)出折射時(shí)的法線，在法線右側(cè)的空氣中畫(huà)出折射光線，注意折射角大于入射角，如圖所示：

（2）把空車廂部分可視為杠桿，支點(diǎn)是C點(diǎn)，液壓桿施加的力是動(dòng)力，貨物重力是阻力，從C點(diǎn)向動(dòng)力F的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂L．
重力的方向總是豎直向下的，重心要畫(huà)在物體上．如圖所示：

（3）由題意知，用一根導(dǎo)線將開(kāi)關(guān)與其中一根電阻絲相連，再用一根導(dǎo)線將兩根電阻絲的外側(cè)相連，使之組成一個(gè)并聯(lián)電路，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）在已知入射、反射光線作出平面鏡的問(wèn)題時(shí)，注意法線恰好是入射光線、反射光線形成的夾角的角平分線．
小華同學(xué)很好的將光學(xué)中的反射和折射應(yīng)用于水下，使光線射出水面時(shí)形成更加絢麗多彩的情景，真正將所學(xué)知識(shí)與日常生活聯(lián)系在一起，值得借鑒和推廣．
（2）解題關(guān)鍵是先根據(jù)支點(diǎn)的定義找出杠桿的支點(diǎn)，然后即可畫(huà)圖．
（3）主要考查了是實(shí)物電路的連接，首先要掌握最基本的串聯(lián)和并聯(lián)電路的接法．