Question

5．（1）如圖1請在左圖下方框中畫上合適的光學(xué)元件；
（2）完成圖2所示的光路圖．
（3）一根均勻直桿可繞點O轉(zhuǎn)動，其中點A處掛一重物，如圖3．請根據(jù)要求作圖：
畫出A點所受力的力臂；作出杠桿在如圖位置平衡時作用在B點上最小力的示意圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)入射光線和出射光線，可以確定經(jīng)過透鏡折射后是會聚了還是發(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，然后根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線作圖．
（3）力臂指的是支點到力的作用線的距離，所以做力臂的時候只要過支點作力的作用線的垂線段就可以了．力臂越長，作用力越�。灰虼舜_定最長的力臂即OB，根據(jù)力臂的定義過支點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)過透鏡折射后，變的靠近主光軸，因此該透鏡對光線有會聚作用．結(jié)合透鏡的光學(xué)性質(zhì)，凸透鏡對光線有會聚作用．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線過焦點．
（3）A點所受拉力豎直向下，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，力臂才是最長的，故力應(yīng)垂直作用在桿上，且力的方向向上．如圖所示

點評 （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)過透鏡后是發(fā)散了還是會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延長線過另一側(cè)焦點的光線經(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線過焦點．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（3）考查力臂的畫法，要求應(yīng)熟練掌握相關(guān)知識及作圖的方法．