Question

（1）如圖所示，一束光從半球面上的A點沿半徑方向射入半球形玻璃磚，已知半球形玻璃磚的球心為O，且光線到達半球形玻璃磚下表面處時可以發生折射和反射.請畫出這束光線從射入玻璃磚到射出玻璃磚的完整光路圖。
（2）如圖所示是汽車液壓剎車裝置的一部分.該裝置中AOB實為一個杠桿，O是杠桿的支點，請畫出剎車時它所受的動力F₁、和動力臂L₁.
（3）請你在方框內完成病房呼叫電路的設計，設計要求：共有兩張病床，當某病床呼叫時對應的信號燈亮，同時電鈴響。提供器材：電池一組，小燈泡兩只（L₁、L₂），開關三只，電鈴一只，導線若干。

Answer 1

答案見下圖

試題分析：光從玻璃中照射到玻璃與空氣的分界面時，會發生反射和折射，一部分光從玻璃斜射入空氣，根據折射規律，折射光將偏離法線；另一部分光被反射仍在玻璃中傳播，從玻璃再射入空氣，此時的光與玻璃磚的表面垂直，方向不變。在本題的作圖中，無論是反射和折射，法線是重要的輔助線。汽車液壓剎車利用了杠桿AOB，腳對剎車的壓力是動力，液體對活塞的作用力為阻力。動力臂是從支點到動力作用線的垂直距離，在確定杠桿和力的作用線后，從支點作動力作用線的垂線，支點到垂足間的距離就是動力臂。在電路設計中先根據用電器的工作情況及串、并聯電路的特點，確定電路連接方式，再確定開關的位置。本題中病床呼叫不同的病床不同的燈亮，說明這些燈能獨立工作的，它們之間是并聯的，無論哪個病床呼叫，電鈴均響，說明電鈴在干路上，每個病床有自己的開關，所以開關在支路上。