Question

18．（1）請(qǐng)完成圖1中的光路．
（2）如圖2所示，AC為杠桿，O為支點(diǎn)，在B點(diǎn)處掛一個(gè)重物，請(qǐng)畫(huà)出杠桿在如圖所示位置平衡時(shí)，受到的最小F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示的入射光線與平面鏡的夾角度數(shù)，可求入射角與反射角的度數(shù)，據(jù)此畫(huà)出反射光線；然后利用入射光線與凸透鏡的主光軸垂直，判斷反射光線與主光軸的關(guān)系，再根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線作出折射光線．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，當(dāng)杠桿平衡，在阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，動(dòng)力最�。畵�(jù)此確定動(dòng)力的方向，再畫(huà)出其力臂．

解答 解：（1）過(guò)入射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線，已知入射光線與平面鏡的夾角為45°，可知反射角等于入射角=90°-45°=45°，據(jù)此畫(huà)出反射光線；
又知入射光線垂直于主光軸，所以可知反射光線平行于主光軸，再根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)畫(huà)出折射光線．如圖所示：

（2）根據(jù)杠桿平衡條件，當(dāng)杠桿平衡，在阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小．所以動(dòng)力臂為OA最長(zhǎng)，在A點(diǎn)垂直O(jiān)A向上施加力，最省力，作力F的示意圖，其力臂為L(zhǎng)，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）在做透鏡的光路圖和光的反射光路圖時(shí)，要注意實(shí)線與虛線的區(qū)別，注意真實(shí)光線為實(shí)線，法線為虛線；若題目中告訴了入射角或反射角的大小，在圖中一定要標(biāo)注出來(lái)．
（2）本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用，根據(jù)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)最省力找出動(dòng)力臂是本題的關(guān)鍵．