Question

12．按題目要求作圖

（1）如圖甲所示，請你畫出圖中的反射光線和折射光線，并標出反射角的度數(shù)．
（2）如圖乙所示，畫出滑輪組最省力的繞法．

Answer 1

分析 （1）①光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角；
②光的折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，光由空氣斜射入水中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角．
（2）滑輪組繩子的繞法有兩種：
一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，然后再繞過下面的動滑輪再向上繞到定滑輪上，依次反復繞，這種繞法有偶數(shù)段繩子承擔物重；
二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后再繞過上面的定滑輪再向下，依次反復繞，這種繞法有奇數(shù)段繩子承擔物重．

解答 解：（1）當光線射向兩種介質(zhì)的界面上時，會同時發(fā)生反射和折射；入射光線與水面夾角為45°，則入射角等于90°-45°=45°，由反射角等于入射角確定反射光線，當光從空氣中斜射入水中時，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角，如下圖所示：

（2）對由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組，可繞線方法有兩股和三股兩種，兩種方法都達到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股繞線的方法拉力方向向上；有兩股繞線的方法拉力方向向下，在不計滑輪自重及摩擦的情況下，動滑輪和重物由幾股繩子承擔，拉力就是滑輪組提升物重的幾分之一．由此可知繩子股數(shù)越多越省力，根據(jù)題意滑輪組最省力的繞法是繩子股數(shù)最多，即三股繞線的方法．

點評 （1）在兩種透明介質(zhì)的界面上，反射和折射一般是同時發(fā)生的，反射與入射在同種介質(zhì)中，折射與入射在兩種介質(zhì)中，反射角等于入射角，光由空氣斜射入其它透明介質(zhì)中時，折射角小于入射角，光由其他透明介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角．
（2）此題主要考查滑輪組承擔物重繩子股數(shù)，滑輪組的繞線方法不同，拉力的方向不同，達到省力程度也不同，繩子股數(shù)越多越省力．