Question

17．（1）如圖甲所示，完成該透鏡光路．
（2）如圖乙所示，一群人正在利用自拍桿用手機進行自拍．自拍桿可以看成一個杠桿（0為支點），請你在圖乙中畫出阻力F₂的力臂L₂，并畫出施加在A點的最小動力F₁．

Answer 1

分析 （1）先確定所給的折射光線和入射光線的特點，然后根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線作圖；
（2）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)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，過光心的光線其傳播方向不變，如圖所示：

（2）過O點作阻力F₂的垂線，即為阻力F₂對支點O的力臂L₂；
在阻力、阻力臂一定的情況下，要使動力最小，動力臂需要最長，阻力的方向已標出，所以動力的方向應該向上，過A點作OA的垂線就得到在A點施加的最小動力F₁，如下圖所示：

點評 （1）凹透鏡有三條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；指向另一側焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．