Question

（1）在圖（1）中畫出從焦點射出的光線經凸透鏡折射后的光路
（2）如圖（2）是正在足球場上滾動的足球，請畫出足球受力示意圖．（分析球受幾個力）．
（3）在圖（3）中標出通電螺線管中電流的方向
（4）羊角錘是我們生活中常用的一種工具，請你在圖（4）中畫出拔釘子時在羊角錘上施加的最小力．

Answer 1

解：（1）過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸；
（2）足球受到了豎直向上的支持力N，豎直向下的重力G，大小相等、方向相反、作用在同一直線上；
摩擦力的方向與足球運動方向相反，因此是水平向左的，如下圖所示：
（3）由小磁針的運動方向可知，螺線管的左端是S極，由磁極間的相互作用可知，螺線管的左端是S極，右端是N極，再利用右手定則可判斷出電流的方向，從而可知電源的左端是正極，右端是負極，如下圖所示：
（4）拔釘子時羊角錘是繞A點轉動的，即A點是支點；由分析可知：當動力臂最大時，用力最小；
支點A和力的作用點即是最大動力臂，所以只有當動力與動力臂垂直時，作用力最小，如圖所示：
分析：（1）根據入射光線和折射光線的特點，結合凸透鏡的三條特殊光線作圖．
（2）足球受到三個力的作用，作用點在重心，重力G的方向豎直向下，支持力F的方向向上，阻力f的方向與運動方向相反，水平向左．
（3）由小磁針的運動方向可知，螺線管的左端是S極，再根據右手定則可判斷出電流的方向，從而可知電源的正負極．
（4）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當動力臂最大時，動力最小，即最省力；
連接支點A和力的作用點即是最大動力臂，當作用力與之垂直時，作用力最小．
點評：（1）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點．③過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變．
（2）本題考查了力的示意圖的畫法，力的示意圖就是把力的大小、方向和作用點表示出來，摩擦力的方向與運動的方向相反．
（3）解決此題關鍵要抓住此題的突破口：螺線管的右端為N極．然后利用相關知識解決磁感線的方向、電源的正負極．
（4）求最小的力是常見的題型，關鍵是找到最大的動力臂，一般來說，支點與動力作用點的連線就是最大的動力臂．