Question

8．請根據(jù)要求作圖
（1）作出小球擺動到如圖1所示位置時受到的重力和拉力的示意圖．
（2）如圖2所示，凸透鏡的主光軸剛好與水面相平，F(xiàn)是凸透鏡的焦點，一束與水面平行的光入射到凸透鏡上，請你作出經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入水中光線的大致位置．
（3）如圖3所示，請根據(jù)小磁針靜止時的指向，標(biāo)出通電螺線管的N，S極，磁感線方向以及電源的正、負(fù)極．

Answer 1

分析 （1）重力是物體由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的力，方向豎直向下，作用在物體的重心上；
繩子的拉力作用在小球上，方向沿繩子向上．
（2）由圖示可知，入射光線平行于主光軸，根據(jù)入射光線的特點，可以畫出對應(yīng)的折射光線．
光由水中斜射入空氣中時，發(fā)生折射，折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，分居在兩種介質(zhì)中，折射角大于入射角．
（3）根據(jù)小磁針的N極，根據(jù)磁場間的作用規(guī)律，可以確定螺線管的NS極；
根據(jù)磁感線方向的特點，可以確定磁感線的方向；
利用螺線管的NS極，結(jié)合線圈繞向，利用安培定則可以確定螺線管中的電流方向，進(jìn)而可以確定電源的正負(fù)極．

解答 解：（1）拉力和重力都在小球的球心上，過球心作豎直向下的重力和沿繩子斜向上的拉力．如圖所示：
（2）平行于主光軸的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過焦點；再過焦點作法線，并根據(jù)折射角小于入射角畫出從空氣到水中的折射光線，如圖所示：
（3）小磁針的右端為N極，自由靜止時靠近螺線管的左端，所以螺線管的左端為S極，右端為N極，在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極流出回到S極，所以磁感線的方向是向左的．
利用螺線管的右端為N極和線圈的繞向，根據(jù)安培定則可以確定電流從螺線管的右端流入左端流出，從而可以確定電源的右端為正極，左端為負(fù)極．
答案如下圖所示：

點評 （1）畫力的示意圖的一般步驟為：一畫簡圖二定點，三畫線，四畫尖，五把力的符號標(biāo)尖邊．按照這個作圖步驟，很容易能夠畫出指定力的示意圖．
（2）關(guān)于凸透鏡作圖，記住三條特殊光線：平行于主光軸的入射光線，折射光線過焦點；過光心的入射光線，折射光線傳播方向不變；過焦點的入射光線，折射光線平行于主光軸．
（3）安培定則涉及三個方向：磁場方向；電流方向；線圈繞向．告訴其中的兩個方向可以確定第三個方向．此題中的磁場方向是通過小磁針的磁極告訴的．