小莉利用輕質杠桿刻度尺

㈠ （1）如圖所示，請你畫出反射光線和折射光線． （2）在如圖中，畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示

（1）過入射點做法線，根據入射光線與水面的夾角為50°，可以確定入射角為40°，所以反射角也等於40°，並且反射光線位於法線的右側．由此可以做出對應的反射光線． 光從空氣斜射入水中，折射角 小於入射角．且折射光線位於法線的右側，由此可以做出對應的折射光線． 答案如下圖所示：

㈡ 杠桿的作用實驗過程

杠桿作用的實驗

【設計】 杠桿是利用直桿或曲桿在外力作用下，圍繞桿上固定點———支點轉動的簡單機械。本實驗指導學生認識杠桿的以下幾種作用:

（1）傳遞力的作用;

（2）改變用力方向的作用;

（3）省力（但費距離）或省距離（但費力）的作用。為了使學生體會到這些作用，最好選用重一點的物體，讓學生親自用杠桿去撬或抬，此外還可以利用杠桿尺、測力計進行一些定量的實驗。

方法一

【器材】 裝滿學慣用具的書包、長1米左右的木棍（把木棍等分為8～10份，畫出等分線）、椅子。

【步驟】

（1）把木棍的中間架在小椅子背上，一端掛上重物———書包，用手握住另一端，慢慢往下壓，能把書包撬起。引導學生找出杠桿的支點、力點和重點。

（2）在力點處用力向下壓，力就通過杠桿傳遞到杠桿的另一端，把重物向上撬起。這說明杠桿有傳遞力的作用，還有改變用力方向的作用。

（3）使支點向重點靠近，支點每向前移動一格，撬動一二次，每次把物體撬起同樣高度，會感覺到支點距離重點越近（即支點距離力點越遠），越省力，但手（力點）移動的距離也越長，即越費距離。

（4）使支點向力點靠近，支點每向後移動一格，撬動一二次，每次把物體撬起同樣高度，會感覺到支點距離力點越近（即支點距離重點越遠），越費力，但手（力點）移動的距離也越短，即越省距離。

方法二

【器材】 杠桿尺兩把（把杠桿尺均分為十二格，在每個刻度處打一個孔）、直尺、測力計、鉤碼、鐵絲鉤。

【步驟】

（1）把支架的釘子從兩根杠桿尺的第6孔位（孔位從左往右數）處穿過，讓該處作為支點，使兩根杠桿尺保持水平。後面的杠桿尺不動，作為對照物，在前面的杠桿尺上懸掛重物和測力計。

（2）在杠桿尺第1孔位處，用鐵絲鉤懸掛一個50克重的鉤碼;把測力計鉤掛在杠桿尺的第11孔位處，手握測力計，向下用力拉，可以把重物（鉤碼）向上撬起。找出杠桿尺上的重點、支點和力點。（掛鉤碼的第1孔位為重點，中間第6孔位為支點，掛測力計的第11孔位為力點。）

（3）通過測力計向下用力，可以把重物向上撬起，這說明杠桿有傳遞力和改變用力方向的作用。觀察測力計的讀數，約在50克左右，說明這時既不省力，也不費力。用直尺測量重點上升的距離和力點下降的距離，可知上升、下降的距離大致相等，說明這時既不省距離也不費距離（圖1）。

（4）不改變重點和力點的位置，觀察將支點移至第5、4、3、2孔位時，把重物撬起來（每次撬起同樣的高度），測力計上的讀數和重點、力點升降的距離。通過以上實驗可以知道:支點越向重點靠近（同時也就使支點離力點越遠），測力計上的讀數越小，即越省力;力點下降的距離比重點上升的距離越大，即越費距離（圖2）。

（5）不改變重點和力點的位置，觀察將支點移至第7、8、9、10孔位時，把重物撬起來（每次撬起同樣的高度），測力計上的讀數和重點、力點升降的距離。通過以上實驗可以知道:支點越向力點靠近（同時也就使支點離重點越遠），測力計上的讀數越大，即越費力;力點下降的距離比重點上升的距離越小，即越省距離。