Question

27、作圖題
（1）如圖所示，請(qǐng)根據(jù)圖中折射光線作出入射光線

（2）一束光線從空氣斜射到水面發(fā)生反射和折射，請(qǐng)?jiān)谙聢D中作出反射光線和折射光線

（3）通電螺線管通電時(shí)，小磁針指向如圖所示，請(qǐng)標(biāo)出通電螺線管的N極和電源的正極

（4）如圖所示，O為支點(diǎn)，請(qǐng)畫出力F₁和F₂的力臂

（5）小奮同學(xué)利用定滑輪可以改變施力方向的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了如圖所示的一種拉動(dòng)窗簾的簡易裝置，在窗子的右側(cè)拉動(dòng)拉線，就可以實(shí)現(xiàn)窗簾的打開與閉合．
小鋒同學(xué)看到小奮同學(xué)的設(shè)計(jì)后想，我家的落地窗很大，能不能將小奮同學(xué)的設(shè)計(jì)改進(jìn)一下，使得人在窗子的兩側(cè)都能通過拉動(dòng)拉線，來實(shí)現(xiàn)窗簾的打開與閉合．經(jīng)過和小奮的討論研究，他們?cè)谟覉D設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，又增加了三個(gè)定滑輪，實(shí)現(xiàn)了人在窗子的兩側(cè)都能通過拉動(dòng)拉線，來打開或閉合窗簾，請(qǐng)?jiān)谟覉D畫出他們的設(shè)計(jì)圖．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)出射光線的特點(diǎn)，平行于主光軸，結(jié)合凹透鏡的三條特殊光線，即可畫出對(duì)應(yīng)的入射光線．
（2）根據(jù)入射光線，確定了入射點(diǎn)，畫出法線，然后利用光的反射規(guī)律和折射規(guī)律，畫出對(duì)應(yīng)的反射光線和折射光線．
（3）利用小磁針的N極，結(jié)合磁極間作用規(guī)律，確定螺線管的N、S極，再利用右手螺旋定則，確定螺線管中電流方向，進(jìn)而確定電源的正負(fù)極．
（4）根據(jù)力臂的定義，從支點(diǎn)向力的作用線引垂線段．從而可以畫出力臂．
（5）在第一個(gè)圖向右拉動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)窗簾的閉合的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)脑黾佣ɑ�輪來改變其拉�?dòng)的方向．

解答：解：（1）出射光線平行于凹透鏡的主光軸，根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線可知，射向另一個(gè)焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)過凹透鏡折射后，折射光線平行于主光軸．由此延長線過焦點(diǎn)．由此可畫出其入射光線如下圖所示．
（2）過入射點(diǎn)做出其法線，從而確定了入射角，利用光的反射規(guī)律，反射角等于入射角，由此即可做出對(duì)應(yīng)的反射光線；由于光從空氣進(jìn)入水中，所以其折射角要小于入射角．由此可以做出其對(duì)應(yīng)的折射光線．答案如下圖所示．
（3）小磁針的右端為N極，則螺線管的左端為S極，右端為N極．
利用右手螺旋定則，結(jié)合線圈的繞向和螺線管的N極，即可確定螺線管中電流的方向，即從螺線管的左端流入，右端流出．進(jìn)而可以確定電源的左端為正極．答案如下圖所示．
（4）從支點(diǎn)O分別向動(dòng)力F₁、阻力F₂的作用線引垂線，就可以畫出兩個(gè)力的力臂．答案如下圖所示．
（5）為了保證向一側(cè)拉線，窗簾向兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，所以窗簾的自由端與繩子的連接方式不變．
圖1所示的是向右拉的情況，要在左側(cè)拉，就要在左側(cè)定滑輪的下面增加一個(gè)定滑輪，其位置與與右側(cè)下面定滑輪的位置相同．為了保證繩子能夠自由的左右上下滑動(dòng)，就需要在繩子左右兩側(cè)的最下端各再增加一個(gè)定滑輪．故答案如下圖所示．

點(diǎn)評(píng)：在做光路圖時(shí)，一些細(xì)節(jié)問題要注意：實(shí)際光線的箭頭不能漏掉；虛線實(shí)線要分開；有角度的一定要標(biāo)清楚角度．
在設(shè)計(jì)滑輪組的這一問中，通過左面圖的類比是解決此題的關(guān)鍵．