Question

（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)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，首先要仔細觀察入射光線的特點，然后再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖；
（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，進一步確定電源的正負極．
（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）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；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；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，下端為負極．答案如圖所示．

（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：（1）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．
（2）關(guān)于右手螺旋定則，涉及三個方向：磁場方向、線圈繞向、電流方向，告訴其中的兩個讓確定第三個．如此題：告訴了磁場方向和繞向，確定電流方向．
（3）做出杠桿中的最小動力，可以按照以下幾個步驟進行：①確定杠桿中的支點和動力作用點的位置，②連接支點與動力作用點，得到最長的線段，③經(jīng)過動力作用點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力方向．