Question

（2007?無錫）（1）根據光的反射定律，在圖中畫出反射光線并標出反射角的度數．

（2）小球懸掛在細繩下來回擺動，請畫出小球在圖示位置時所受繩子拉力F和重力G的示意圖．

（3）通電螺線管的N、S極如圖所示，請在圖中括號內標出電源的正、負極和小磁針靜止時的N、S極．

（4）如圖所示，用一杠桿撬一塊石頭，杠桿上的A點是動力的作用點，動力可以向上，也可以向下，還可以朝其它方向．
（a）當動力方向向下時，在圖上標出杠桿的支點O；
（b）在杠桿上畫出撬動石塊的最小動力F．

Answer 1

分析：（1）根據光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，畫出反射光線并標出反射角．
（2）首先知道拉力和重力的作用點在小球的重心上，重力方向豎直向下，拉力方向沿繩斜向上；用一條帶箭頭的線段把重力和拉力的三要素都表示出來．
（3）先根據右手螺旋定則：右手彎曲的四指與大拇指垂直，四指指向與電流方向一致，大拇指的指向為螺線管的N極，判斷出螺線管中的電流方向，從而根據電源外部電流正極流向負極，找到電源的正負極；再根據同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引判斷出小磁針的N、S極．
（4）（a）支點是杠桿繞著轉動的固定點，動力向下作用時，杠桿應繞小石塊尖端轉動；
（b）根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力將越小．

解答：解：（1）入射角為90°-60°=30°，所以反射角為30°，在法線左側畫出反射光線，標出反射角為30°，如圖所示：

（2）重力從重心豎直向下畫，標出重力符號G，拉力從重心沿繩斜向上畫，標出符號F，如圖所示：

（3）根據螺線管左端為N極和右手螺旋定則，螺線管中的電流由下向上流，電源右端為正極，左端為負極，小磁針右端為N極，左端為S極，如圖所示：

（4）動力向下作用時，支點為小石塊的尖端O，如圖4甲所示；動力臂最長為杠桿的長度，此時最小的作用力應垂直杠桿斜向上，如圖4乙所示，如圖所示：

點評：在反射現象中，反射角等于入射角，在已知入射光線和反射面的情況下，先求出入射角，根據反射角等于入射角準確作出反射光線．
作力的示意圖，要用一條帶箭頭的線段表示力，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點或終點表示力的作用點．
右手螺旋定則可以由電流方向判斷磁極極性，也可以由磁極極性來判斷電流方向，要做到熟練應用．
在力與力臂乘積一定的情況下，若支點與力的作用點成為力臂，此時的力臂最大，使用杠桿最省力．