Question

根據(jù)要求作圖：
（1）圖為經(jīng)凹透鏡折射后的光線，請畫出對應(yīng)的入射光線．
（2）根據(jù)如圖所示通電螺線管旁邊小磁針N極的指向，判斷電源的正、負極，并寫在括號內(nèi)．
（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

【答案】分析：①凹透鏡一般考查三條特殊光線，過光心的光線傳播方向不變，射向凹透鏡焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后與主光軸平行，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，但其反向延長線過焦點．
②由小磁針的指向可知磁感線的方向，由磁感線的方向可知螺線管的磁極，則由右手螺旋定則可知電流方向．
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，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據(jù)此可解決此題．
解答：解：①射向凹透鏡焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后與主光軸平行；平行于凹透鏡主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，其反向延長線過焦點，如下圖：

②小磁針N極向右，則磁感線向右，因外部磁感線由N極指向S極，故螺線管右側(cè)為N極；由右手螺旋定則可知電流由左側(cè)流入，即電源左側(cè)為正極，如下圖：

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

點評：本題需要學(xué)生注意以下幾點：能夠分得清凹透鏡還是凸透鏡；小磁針靜止時N極所指的方向即為所在位置的磁場方向；螺線管的磁感線形狀與條形磁鐵的磁感線形狀相似；力臂指的是支點到力的作用線的距離．