Question

按題目要求作圖：
（1）完成圖甲中光路圖．
（2）畫(huà)出圖乙中木塊上浮時(shí)所受重力和浮力的示意圖．
（3）畫(huà)出圖丙中F₁的力臂l₁，及阻力F₂的示意圖．

Answer 1

解：（1）平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后變得發(fā)散，其折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)焦點(diǎn)；過(guò)光心的入射光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后，其傳播方向不變，由此可以畫(huà)出其折射光線(xiàn)如下圖所示：

（2）重力和浮力的作用點(diǎn)都在木塊上，故作用點(diǎn)要畫(huà)在木塊重心上；重力豎直向下，浮力豎直向上；并且浮力應(yīng)大于重力．
答案如圖：

（3）阻力F₂作用在點(diǎn)B，方向向下；從支點(diǎn)向F₁的作用線(xiàn)做垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度為動(dòng)力臂L₁．如下圖：

分析：（1）凹透鏡有三條特殊光線(xiàn)：過(guò)光心的光線(xiàn)其傳播方向不變；指向另一側(cè)焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后折射光線(xiàn)平行于主光軸；平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后折射光線(xiàn)反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)．
（2）木塊受重力與浮力，由題意可知木塊上浮過(guò)程，則浮力應(yīng)大于重力．
（3）要解決此題，需要掌握力臂的概念及畫(huà)法．知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，從支點(diǎn)向動(dòng)力作用線(xiàn)和阻力作用線(xiàn)引垂線(xiàn)段，線(xiàn)段的長(zhǎng)度即為動(dòng)力臂和阻力臂．
點(diǎn)評(píng)：（1）此題考查透鏡的光路圖，力的示意圖以及力臂的畫(huà)法．
（2）會(huì)根據(jù)支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂；或根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂畫(huà)出動(dòng)力和阻力．