Question

（1）如圖1，氣球在空中沿虛線方向做勻速直線運動，不計空氣阻力，請畫出氣球的受力示意圖．
（2）如圖2給出物體AB及像A′B′的位置，請在圖中畫出凸透鏡及其焦點F的大致位置．

Answer 1

解：（1）氣球在空中沿虛線做勻速直線運動，因此它受到的力是平衡力，在豎直方向上，氣球受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力，過重心（球心），分別畫出豎直向下的重力和浮力，注意二者等大、方向、共線，如圖所示：
；
（2）連接AA′與主光軸相交于一點O，則O為凸透鏡的光心，從而確定凸透鏡的位置．
由A做平行于主光軸的光線，則通過凸透鏡的會聚后過焦點而會聚在A′點．則折射光線與主光軸的交點F為焦點的位置．
由于光路是可逆的，所以由A′點平行主光軸射向凸透鏡的光線過焦點并會聚于點A，如圖所示：
．
分析：（1）不計空氣阻力，空中飛行的物體只受重力作用；但是氣球做的是勻速直線運動，因此還受到浮力作用，然后根據重力的方向是豎直向下的，浮力的方向是豎直向上的畫出這兩個力．
（2）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的原因．知道像點是由發光點通過凸透鏡會聚而形成的．
還要知道過光心的光線，傳播方向不變．平行于主光軸的光線會聚于焦點．同時要知道光路是可逆的．
點評：①會對物體進行正確的受力分析，會用力的示意圖表示出力的作用點和方向，牢記重力的方向總是豎直向下的．
②此題主要考查了凸透鏡成像的原因及凸透鏡對光線的作用．知道由物體發出的光線經凸透鏡后恰好會聚于像點．同時要掌握三條特殊的光線．