Question

（2013?下關區一模）（1）如圖甲所示的是一條經水面反射后的光線，在圖中畫出其入射光線的準確方向及對應的折射光線的大致方向．
（2）在如圖乙中，為使杠桿OA保持靜止，畫出在A點所加最小力F₁的示意圖和阻力F₂的力臂l₂．
（3）如圖丙所示，條形磁體和小磁針都處于靜止狀態，虛線表示條形磁體周圍的一條磁感線．標出條形磁體的N、S極和磁感線的方向．

Answer 1

分析：（1）反射和折射是在兩種介質的界面上同時發生的現象，反射遵從反射定律：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；折射遵從折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內，折射光線與入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射入其它透明介質時，折射角小于入射角，據此作圖；
（2）力臂的畫法是從支點向力的作用線畫垂線．由此可以畫出阻力阻力臂．要畫出最小的動力，在阻力和阻力臂不變的情況下，根據杠桿的平衡條件可知，只有當動力臂最大時，動力才最小，因此確定最大的動力臂是解決此題的關鍵．
（3）根據小磁針的N、S極，利用磁極間的作用規律可以確定條形磁鐵的N、S極．根據磁感線方向的規定可以確定磁感線的方向．

解答：解：
（1）因為反射光線在水中，所以入射光線也在水中，并且反射角跟入射角相等．因為入射光線在水中，所以折射光線在空氣中，并且折射角大于入射角．
（2）過支點O做F₂的作用線的垂線段，由此可以得到阻力臂L₂；連接OA，得到最大的動力臂，過A點做OA的垂線，方向斜向上，即為最小的動力F₁．如圖所示：
（3）磁針靜止時，S極靠近的一定是異名磁極，由此可知，條形磁鐵的左端為S極、右端為N極．根據在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極流出回到S極．如圖所示：

點評：（1）在作光的折射光路圖時要注意：不管光從哪種介質斜射向哪種介質，在光疏質（密度比較小的物質）里面的角（入射角或折射角）較大；在光密質（密度比較大的物質）里面的角（入射角或折射角）較小，即“疏大密小”．角度越小，光線越靠近法線．
（2）讓畫最小的動力，實際是讓找出最大的動力臂，動力臂可以不在杠桿上，但動力作用點一定在杠桿上，因此在杠桿上找一個點，其道支點的距離最大，這點與支點的連線即為最大的動力臂，由此入手即可．
（3）考查的是學生對磁體南北極的判斷和磁場方向的理解和掌握．注意磁體周圍的磁感線是由北極出發回到南極的．