Question

按題目要求作圖
（1）完成圖甲中光路圖．
（2）畫出圖乙中鉛球對桌面的壓力和桌面對鉛球的支持力的示意圖．
（3）畫出圖丙中動力F₁的力臂L₁，并在A點畫出阻力F₂的示意圖．
（4）標出圖丁中開關S閉合后電源的正極和置于螺線管正上方小磁針的北極
（5）請在圖中用導線連接一個三孔插座和一盞帶開關的電燈的家庭電路．

Answer 1

解：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點；過光心的光線其傳播方向不變；如下圖所示：
（2）壓力的作用點做豎直向下的力，并標出F；過鉛球的重心做豎直向上的力N；如下圖所示：
（3）找出支點，從O做F₁的垂線就是F₁的力臂，要使杠桿平衡，過A點沿豎直向下的方向做出阻力F₂．如下圖所示：
（4）螺線管N極在右端，則由右手螺旋定則可得，電流由左側流入，故電源的左端為正極；因外部磁感線由N極指向S極，則小磁針所在位置的磁場向左，則小磁針N極應向左；如下圖所示：
（5）燈泡接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套，這樣在斷開開關能切斷火線，接觸燈泡不會發生觸電事故．既能控制燈泡，又能更安全．
三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．
如圖所示：

分析：（1）對于凸透鏡：過光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸．
（2）壓力是接觸面受到的力，因此壓力的作用點在接觸面上，即鉛球與接觸面的接觸點，方向與接觸面垂直，即豎直向下；
支持力是物體受到的力，因此支持力的作用點可以看作是物體的重心（大致確定重心的位置），方向與接觸面垂直，即豎直向上．
（3）力臂的畫法：①首先根據杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．
②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．
③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
（4）由螺線管的磁極可知電流方向及電源的正負極；由磁感線的特點可知小磁針所在處的磁感線方向，則可知小磁針的北極指向．
（5）燈泡的接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點；零線直接接入燈泡的螺旋套．
三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．
點評：（1）透鏡的特殊光線有三條：過光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；
（2）準確找出壓力的作用點和方向，以及支持力的作用點和方向，是解答本題的關鍵所在．
（3）作力臂時要找好支點與力的作用線，力臂是從支點到力的作用線的距離．
（4）右手螺旋定則不但可以由電流方向判斷磁極的方向，也可由磁極方向判斷電流的方向及電源的正負極．
（5）掌握家庭電路的燈泡、開關、三孔插座、兩孔插座、保險絲的接法，同時考慮使用性和安全性．