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  4. 光的折射的光路图力的示意图力臂的画法

(1)如图,物体A在水中静止,请画出A所受力的示意图;(2)如图所示,一束光射向一块玻璃砖,请在图中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的大致径迹;(3)如图所示,杠杆在力F1、F2

一、题文

(1)如图,物体A在水中静止,请画出A所受力的示意图;
(2)如图所示,一束光射向一块玻璃砖,请在图中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的大致径迹;
(3)如图所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂.请在图中作出F2的力臂L2及力F1


考点提示:光的折射的光路图,力的示意图,力臂的画法

二、答案

(1)漂浮物体静止,则受到的重力G和浮力F是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线,作用点在重心,重力的方向是竖直向下,浮力的方向是竖直向上.如下图所示:



(2)由分析知,先画出法线,第一次光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;第二次光线从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,如下图所示:



(3)F2与杠杆垂直,故连接支点O与F2的作用点即为力臂L2,过L1的上端作L1的垂线,交杠杆于一点,即为F1的作用点,F1的方向向上.如下图所示:


三、考点梳理

知名教师分析,《(1)如图,物体A在水中静止,请画出A所受力的示意图;(2)如图所示,一束光射向一块玻璃砖,请在图中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的大致径迹;(3)如图所示,杠杆在力F1、F2》这道题主要考你对 光的折射的光路图力的示意图力臂的画法 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:光的折射的光路图,力的示意图,力臂的画法

考点名称:光的折射的光路图
  • 光的折射光路图的作图关键:
    进行光的折射画图的关键是先画出法线,然后根据发生折射时折射角和入射角之间的大小关系画出入射光线或折射光线。
  • 利用光的折射规律作图
    1.光的折射规律:光在发生折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内;且折射光线与入射光线分居法线的两侧;光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线向法线方向偏折(折射角小于入射角)、当入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小)。

    2.说明:
    (1)弄清一点(入射点)、二角(折射角、入射角)、三线(折射光线、入射光线、法线)的含义。
    (2)光的折射具有可逆性。
    例1:如图所示,光线AB射向玻璃板,请作出光线在玻璃板左右界面处发生折射的光路图。

    解析:根据光的折射规律,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角.可画出两条折射光线。
    答案:如图所示


    例2:如图所示光线AB射向三棱镜,请作出光线在玻璃界面发生折射的光路图。

    解析:根据光的折射规律,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,可画出两条折射光线。
    答案:如图所示
考点名称:力的示意图
  • 定义:
    在受力物体上沿力的方向画个箭头,表示物体在这个方向上受到了力,这种表示力的方法叫做力的示意图。

    力的三要素力的示意图
    力的大小用线段长短粗略表示力的大小
    力的方向箭头所指的方向表示力的方向
    力的作用点力的作用点画在线段的起点火箭头处
  • 力的示意图的画法:
    (1)在受力物体上画出力的作用点;

    (2)确定力的方向,然后沿力的方向画一条直线;

    (3)在线段的末端标上箭头,并在箭头旁标出所画力的符号;

    (4)在同一个图上画几个力的示意图时,力越大线段应越长,大小相同的力线段长度应相等。如图所示为茶杯对桌面的压力的示意图。
  • 力的图示:
    1.为了形象、直观地表示力,我们可用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点(即力的三要素)。这种表示力的方法叫做力的图示,如图所示。力的方向所沿的直线叫力的作用线。


     2.画力的图示的步骤:
    (1)选定标度(用多少毫米表示多少牛的力);
    (2)从作用点沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度;
    (3)在线段的末端加箭头表示力的方向,箭尾在力的作用点上。

    提示:力的作用点一定要画在受力物体上,不可随意画在线段的其他部分,一般要画在物体的重心上,压力要画在被压物体的表面上。当一个物体受多个力作用时,这几个力的作用点都要画在物体的重心上。

    例:水平地面上有一辆小车,甲水平向左推,用力 6N,乙向左上方与水平方向成30角拉,用力9N,作出这两个力的图示。
    解析:作力的图示,应按要求标明角度大小,在一个图上,不管有几个力,标度都应统一,又因为线段的长度最好是标度的整数倍,所以取标度为3N。
    答案:如图所示
考点名称:力臂的画法
  • 力臂:
    物体绕定轴或定点转动时,由力的作用线至转轴或定点间的垂直距离。
  • 杠杆力臂的画法——一找点、二画线、三作垂线段
    1.首先在杠杆的示意图上,确定支点O。

    2.画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线延长。

    3.再从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足。则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用虚线(或实线) 表示并用大括号标明,在旁边标上字母l1l2,分别表示动力臂或阻力臂。

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