Question

（1）圖為經(jīng)凹透鏡折射后的光線，請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的入射光線．
（2）根據(jù)圖中通電螺線管的南北極，標(biāo)出小磁針的N極和電源的“+”、“-”極．
（3）如圖杠桿，分別畫出為了使杠杠平衡的最小力F₁和阻力臂L₂．

Answer 1

分析：（1）作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時(shí)，首先要仔細(xì)觀察入射光線的特點(diǎn)，然后再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖；
（2）①利用螺線管的N、S極，結(jié)合磁極間作用規(guī)律，確定小磁針的N、S極；②利用螺線管的N、S極，和線圈繞向，根據(jù)右手螺旋定則可以確定線圈中電流方向，進(jìn)一步確定電源的正負(fù)極．
（3）根據(jù)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(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題．

解答：解：
（1）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)線過焦點(diǎn)；延長(zhǎng)線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸；如圖所示：

（2）螺線管的下端為N極，根據(jù)磁極間作用規(guī)律可知，靠近螺線管下端的小磁針的下端為S極，上端為N極；
利用螺線管線圈的繞向和N、S極，結(jié)合右手螺旋定則可以確定線圈中電流的方向是從螺線管的上端流入，下端流出，從而可以確定電源的上端為正極，下端為負(fù)極．答案如圖所示．

（3）由圖可見，支點(diǎn)為O，連接支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)得到線段OA就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動(dòng)力方向向上，據(jù)此可畫出最小的動(dòng)力；O為支點(diǎn)，點(diǎn)O到阻力G的垂線段就是阻力的力臂L₂．如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：（1）凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長(zhǎng)線過另一側(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)線過焦點(diǎn)；③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（2）關(guān)于右手螺旋定則，涉及三個(gè)方向：磁場(chǎng)方向、線圈繞向、電流方向，告訴其中的兩個(gè)讓確定第三個(gè)．如此題：告訴了磁場(chǎng)方向和繞向，確定電流方向．
（3）做出杠桿中的最小動(dòng)力，可以按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：①確定杠桿中的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的位置，②連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)，得到最長(zhǎng)的線段，③經(jīng)過動(dòng)力作用點(diǎn)做出與該線段垂直的直線，④根據(jù)杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動(dòng)力方向．