Question

2．（1）如圖1所示的水桶，是在一個(gè)最小外力作用下所處于靜止?fàn)顟B(tài)，作出它此時(shí)最小力的示意圖．
（2）完成光路圖．

Answer 1

分析 （1）題干告訴了“在一個(gè)最小外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)”，那么肯定有一個(gè)“最小力”，這就要從杠桿的平衡條件入手分析；
以杯子右下端為支點(diǎn)，若用最小力保持杯子的狀態(tài)，力臂需最大，即杯子左上端與右下端的連線；由此可做出這個(gè)力．
（2）先作出法線，然后根據(jù)反射角等于入射角完成反射光線，入射光線與法線的夾角為入射角，反射光線與法線的夾角為反射角；
由入射光線與水平線的夾角以及鏡面與水平線的夾角可求得反射光線與鏡面的夾角，然后根據(jù)平行于凸透鏡的光線折射后過(guò)焦點(diǎn)作圖．

解答 解：（1）要達(dá)到如圖的狀態(tài)，若施加的力最小，那么此時(shí)力的力臂最長(zhǎng)，即以杯子右下端為支點(diǎn)，以杯子左上端和右下端的連線為最長(zhǎng)力臂；那么過(guò)杯子左上端，作垂直于此連線的力即為所施加的最小力．

（2）由圖可知，入射光線與鏡面的夾角為45°，先過(guò)入射點(diǎn)畫出法線，再在法線上側(cè)根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線，
則入射角為90°-45°=45°，則反射光線與鏡面的夾角為45°，
所以反射光線與水平線平行；
再根據(jù)平行于凸透鏡的光線折射后過(guò)焦點(diǎn)畫出折射光線；
如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了有關(guān)力臂、反射、折射光線的畫法，重點(diǎn)要是力臂的概念、光的反射定律和凸透鏡的特殊光線的理解和掌握．