Question

5．（1）如圖1請(qǐng)?jiān)谧髨D下方框中畫(huà)上合適的光學(xué)元件；
（2）完成圖2所示的光路圖．
（3）一根均勻直桿可繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，其中點(diǎn)A處掛一重物，如圖3．請(qǐng)根據(jù)要求作圖：
畫(huà)出A點(diǎn)所受力的力臂；作出杠桿在如圖位置平衡時(shí)作用在B點(diǎn)上最小力的示意圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)入射光線和出射光線，可以確定經(jīng)過(guò)透鏡折射后是會(huì)聚了還是發(fā)散了．然后結(jié)合凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)性質(zhì)得到此題的答案．
（2）先確定所給的入射光線和折射光線的特點(diǎn)，然后根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線作圖．
（3）力臂指的是支點(diǎn)到力的作用線的距離，所以做力臂的時(shí)候只要過(guò)支點(diǎn)作力的作用線的垂線段就可以了．力臂越長(zhǎng)，作用力越��；因此確定最長(zhǎng)的力臂即OB，根據(jù)力臂的定義過(guò)支點(diǎn)作垂直于力的作用線的垂線段，并確定作用力的方向．

解答 解：（1）發(fā)散的入射光線經(jīng)過(guò)透鏡折射后，變的靠近主光軸，因此該透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用．結(jié)合透鏡的光學(xué)性質(zhì)，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用．因此方框內(nèi)的光學(xué)元件應(yīng)該是凸透鏡：
（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)．
（3）A點(diǎn)所受拉力豎直向下，則由O向豎直線作垂線段即為拉力的力臂；要使拉力最小，則應(yīng)使力臂最大，只有當(dāng)力與桿垂直時(shí)，力臂才是最長(zhǎng)的，故力應(yīng)垂直作用在桿上，且力的方向向上．如圖所示

點(diǎn)評(píng) （1）在知道凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)性質(zhì)的前提下，明確圖中的入射光線經(jīng)過(guò)透鏡后是發(fā)散了還是會(huì)聚了是解決此題的關(guān)鍵．
（2）凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)．③過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（3）考查力臂的畫(huà)法，要求應(yīng)熟練掌握相關(guān)知識(shí)及作圖的方法．