Question

12．請按要求完成以下作圖

（1）畫出圖1中的光線AB經過凸透鏡后的折射光線；
（2）如圖2所示，O是杠桿的支點，請畫出力F的力臂；
（3）如圖3所示是閉合開關S后小磁針靜止在螺線管旁的情況，請標出小磁針的N、S極．

Answer 1

分析 （1）根據給出的入射光線的特點，結合凸透鏡的三條特殊光線的特點，即可作出對應的折射光線．
（2）過杠桿的支點作出垂直于力作用線的垂線段，即為力F的力臂．
（3）通過圖示的螺線管的繞向和電源的正負極，利用安培定則可以確定螺線管的N極；
再利用磁極間的作用規律．即可確定小磁針的N極．

解答 解：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，如圖所示：
                    
（2）反向沿長F，從點O作力F的作用線的垂線，垂線段的長就是力F的力臂L．如圖所示：
           
（3）在螺線管中電流的方向是從下向上的，結合螺線管的繞向，根據安培定則，可以確定螺線管的左端為N極．
根據磁極間的作用規律可知，靠近螺線管左端的為小磁針的S極，所以小磁針的左端為N極．故答案如下圖：

點評 （1）凸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）畫杠桿的力臂一是要找準支點，二是要準確畫出力的作用線，然后才是從支點作力的作用線的垂線，最后還應該用字母將其標出來．
（3）安培定則中共涉及三個方向：①電流方向；②線圈繞向；③磁場方向；關于這方面的考查，一般是直接或間接告訴其中的兩個，利用安培定則來確定第三個方向．在此題中，就是告訴了電流方向、線圈繞向來確定電磁鐵的NS極．