Question

3．（1）如圖甲所示，在B端加一最小的力F_B，使杠桿平衡，畫出此力的方向，并畫出F_A的力臂．
（2）如圖乙所示為一個等腰直角玻璃磚，一束光線從一個直角邊AB垂直入射．請你畫出該光線從AB邊折射進入玻璃磚，從斜邊AC反射后從另一個直角邊BC出射的光路圖．

Answer 1

分析 （1）由杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值時，當支點到力的作用點是力臂時，力臂最大，即OB是力臂時，動力是最小的．
力臂的概念：力臂是指從支點到力的作用線的距離．
（2）光的折射定律的內容：入射光線、法線、折射光線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線兩側．當光線垂直入射時，折射光線、法線和入射光線在同一直線上．當光線從空氣斜射入其它透明介質時，折射角小于入射角；當光線從其它介質斜射入空氣時，則折射角大于入射角．
反射定律的內容：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線、入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，按反射定律的內容作出反射光線．

解答 解：
（1）由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定時，動力臂越大，動力越小，由圖示可知，支點O與B的連線是最大動力臂，力與OB垂直時最小，方向向下．
反向延長拉力的作用線，然后過支點O作力的作用線的垂線段，用L_A表示，如圖所示：
；
（2）首先光從空氣垂直入射到玻璃的表面，所以傳播方向不變．
然后光射到玻璃上要發(fā)生反射，過入射點畫出法線，然后根據反射角等于入射角，畫出反射光線．如圖所示：
．

點評 （1）本題考查了最小力和力臂的畫法．最小力的求法是利用了杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（2）此題主要考查了光的折射光線和反射光線的畫法，首先要熟練掌握光的折射定律和反射定律的內容，關鍵是搞清折射角與入射角的關系．特別注意垂直入射時，光的傳播方向不變．