Question

按要求完成下列各圖：
（1）如圖甲所示，畫出兩條入射光線通過凸透鏡后對應的折射光線．
（2）在圖乙中，畫出杠桿OA平衡時在A點所加最小力F₁的示意圖和阻力F₂的力臂l₂．
（3）按圖丙中小磁針的指向，標出螺線管的N、S極性和電流的方向．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡有三條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點．
（2）根據杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據此可解決此題．
（3）由小磁針的指向可知電磁鐵的極性，根據極性由安培定則可得出電流方向．

解答：解：（1）過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸，過光心的光線其傳播方向不變，如下圖所示：

（2）連接OA就是最長的動力臂，根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向上，據此可畫出最小的動力；O為支點，點O到F₂的垂線段就是F₂的力臂．如下圖所示：

（3）小磁針N極向右，由磁極間的相互作用可知電磁鐵的左側為S極；由安培定則可知，電流方向由左側流入；答案如圖所示：

點評：（1）凸透鏡光路作圖，要牢記三條特殊光線，是中考的熱點和重點；
（2）力臂為支點到力的作用線的距離，為一垂線段，不是直線．注意最小力的判斷：當杠桿平衡時，力臂最長的力就是最小力．
（3）安培定則內容：用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為電磁鐵N極的方向．