Question

（1）为使如图甲所示的杠杆保持静止，在A点施加一个动力F，力的方向不同，则大小也不同，请画出最小动力F的示意图和阻力的力臂．
（2）如图乙所示，OB是一束光线由空气射到水面时的反射光线，请画出入射光线，标出入射角的度数，并画出折射光线的大致方向．
（3）目前造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超载．小明想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为某大桥设计一个车辆超重的报警装置．当车辆超重时，信号灯就发光．请你在图丙中为他连接好电路．

Answer

（1）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，力臂指的是支点到力的作用线的距离，阻力臂就是从支点向阻力的作用线作垂线．
（2）根据反射光线和水面的夹角确定反射角，过入射点做出法线，利用光的反射规律即可做出对应的入射光线；利用光的折射规律做出光的折射光线．
（3）当压力达到设定值时，压力传感器接通电磁铁电路，使信号灯开关闭合而灯亮．把电源、压力传感器、线圈串联组成电磁铁电路，把信号灯、触点开关、电源串联组成控制电路．
【解析】
（1）由图可见，连接OB就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力F1，如下图：
重物的重力为阻力，则O到重力作用点的垂线段就是阻力臂，用L2表示，如下图：

（2）根据反射光线OB与水面的夹角可知，反射角为50°，过入射点做出法线，利用反射角等于入射角，且反射光线与入射光线分居法线的两侧，由此可以做出对应的入射光线．如图所示：

（3）这是一个电磁继电器的工作原理图，如图所示，压力传感器、电磁铁、电源组成控制电路；信号灯、电源、触点开关组成工作电路．