Question

按題目要求作圖：
（1）完成圖甲中光路圖．
（2）畫出圖乙中木塊上浮時所受重力和浮力的示意圖．
（3）畫出圖丙中F₁的力臂l₁，及阻力F₂的示意圖．

Answer 1

分析：（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凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點．
（2）木塊受重力與浮力，由題意可知木塊上浮過程，則浮力應大于重力．
（3）要解決此題，需要掌握力臂的概念及畫法．知道力臂是從支點到力的作用線的距離，從支點向動力作用線和阻力作用線引垂線段，線段的長度即為動力臂和阻力臂．

解答：解：（1）平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后變得發散，其折射光線的反向延長線過焦點；過光心的入射光線，經過凹透鏡折射后，其傳播方向不變，由此可以畫出其折射光線如下圖所示：

（2）重力和浮力的作用點都在木塊上，故作用點要畫在木塊重心上；重力豎直向下，浮力豎直向上；并且浮力應大于重力．
答案如圖：

（3）阻力F₂作用在點B，方向向下；從支點向F₁的作用線做垂線，垂線段的長度為動力臂L₁．如下圖：

點評：（1）此題考查透鏡的光路圖，力的示意圖以及力臂的畫法．
（2）會根據支點、動力和阻力畫出動力臂和阻力臂；或根據動力臂和阻力臂畫出動力和阻力．