Question

（1）你玩過“竹蜻蜒”（如圖所示）的玩具嗎？用手搓動它的桿部，它就能騰空而起．請畫出它在空中旋轉時豎直方向上的受力示意圖．

（2）如圖所示，光源S發(fā)出的一束光線被平面鏡反射后經過A點，請作出該光線的光路圖．（保留作圖痕跡）

（3）兩條形磁鐵的磁極如圖相對，請在下圖中畫出這兩磁極間的磁感線，在A點畫一小磁針，并標出N極．（注：至少畫三根磁感線，且能看出磁極間磁場分布的特點）

（4）小轎車上都裝有一個用來提醒司機是否關好車門的指示燈．四個車門中只要有一個門沒關好（相當于一個開關斷開），該指示燈就會發(fā)光．用筆畫線在圖中的模擬電路圖連接好并且符合上述要求．

Answer 1

解：
（1）“竹蜻蜒”在空中旋轉時出除了受到重力作用之外，由于它對空氣施加了向下的力的作用，根據(jù)力的相互性可知空氣也對它施加了向上的力的作用．所以“竹蜻蜒”受到空氣向上的作用力和重力兩個力的作用．如下圖所示：

（2）先通過平面鏡作出發(fā)光點S的對稱點S′，連接S′A交平面鏡于點O，OA為反射光線，如圖所示：

（3）磁極間的磁感線和小磁針的N極如圖所示；

（4）如下圖所示，四個開關串聯(lián)，開關全部閉合時，燈泡被短路，不發(fā)光，只要一個開關斷開，燈泡就發(fā)光．

分析：（1）首先對“竹蜻蜒”在空中旋轉時作出受力分析，此時“竹蜻蜒”在空中旋轉時受到重力作用和受到空氣向上的作用力兩個力的作用．然后再將這兩個力畫出．
（2）根據(jù)反射光線反向延長通過像點和像點與發(fā)光點關于平面鏡對稱，作出反射光線并完成光路圖．
（3）在磁體外部，磁感線性N極到S極，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律（同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引）畫出小磁針，并標出N極；
（4）四個車門中任意一個車門（相當于開關）未關好，該指示燈會發(fā)光，說明只要一個開關斷開，燈泡就發(fā)光，所有開關閉合，燈泡不發(fā)光．
點評：（1）考查了動手作圖的能力，考查了動腦分析物體受力的能力．分析物體受力情況是此題的難點．
（2）本題的兩種作法顯然第二種比第一種作法好，第一種作法保證反射角等于入射角的反射點很難確定，而且在做題時要浪費更多的時間．
（3）記住磁感線的方向和磁極間的作用規(guī)律；
（4）本題考查電路圖的設計，關鍵是能根據(jù)題目所給信息設計出合理的電路圖，這是本題的重點也是難點，最容易出錯的地方是任意一個開關斷開時燈泡都發(fā)光，和我們平時接觸到的開關閉合，燈泡發(fā)光正好相反．