Question

作圖題
（1）如圖所示，請根據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生反射和折射，請在下圖中作出反射光線和折射光線

（3）通電螺線管通電時，小磁針指向如圖所示，請標出通電螺線管的N極和電源的正極

（4）如圖所示，O為支點，請畫出力F₁和F₂的力臂

（5）小奮同學利用定滑輪可以改變施力方向的特點，設計了如圖所示的一種拉動窗簾的簡易裝置，在窗子的右側拉動拉線，就可以實現窗簾的打開與閉合．
小鋒同學看到小奮同學的設計后想，我家的落地窗很大，能不能將小奮同學的設計改進一下，使得人在窗子的兩側都能通過拉動拉線，來實現窗簾的打開與閉合．經過和小奮的討論研究，他們在右圖設計的基礎上，又增加了三個定滑輪，實現了人在窗子的兩側都能通過拉動拉線，來打開或閉合窗簾，請在右圖畫出他們的設計圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據出射光線的特點，平行于主光軸，結合凹透鏡的三條特殊光線，即可畫出對應的入射光線．
（2）根據入射光線，確定了入射點，畫出法線，然后利用光的反射規律和折射規律，畫出對應的反射光線和折射光線．
（3）利用小磁針的N極，結合磁極間作用規律，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，進而確定電源的正負極．
（4）根據力臂的定義，從支點向力的作用線引垂線段．從而可以畫出力臂．
（5）在第一個圖向右拉動可以實現窗簾的閉合的基礎上，適當的增加定滑輪來改變其拉動的方向．
解答：解：（1）出射光線平行于凹透鏡的主光軸，根據凹透鏡的三條特殊光線可知，射向另一個焦點的入射光線經過凹透鏡折射后，折射光線平行于主光軸．由此延長線過焦點．由此可畫出其入射光線如下圖所示．
（2）過入射點做出其法線，從而確定了入射角，利用光的反射規律，反射角等于入射角，由此即可做出對應的反射光線；由于光從空氣進入水中，所以其折射角要小于入射角．由此可以做出其對應的折射光線．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．進而可以確定電源的左端為正極．答案如下圖所示．
（4）從支點O分別向動力F₁、阻力F₂的作用線引垂線，就可以畫出兩個力的力臂．答案如下圖所示．
（5）為了保證向一側拉線，窗簾向兩個方向運動，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，要在左側拉，就要在左側定滑輪的下面增加一個定滑輪，其位置與與右側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，就需要在繩子左右兩側的最下端各再增加一個定滑輪．故答案如下圖所示．
點評：在做光路圖時，一些細節問題要注意：實際光線的箭頭不能漏掉；虛線實線要分開；有角度的一定要標清楚角度．
在設計滑輪組的這一問中，通過左面圖的類比是解決此題的關鍵．