Question

（1）圖為經(jīng)凹透鏡折射后的光線，請畫出對應的入射光線．
（2）根據(jù)圖中通電螺線管的南北極，標出小磁針的N極和電源的“+”、“-”極．
（3）如圖杠桿，分別畫出為了使杠杠平衡的最小力F₁和阻力臂L₂．

Answer 1

分析：（1）作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，首先要仔細觀察入射光線的特點，然后再根據(jù)透鏡的光學特點來作圖；
（2）①利用螺線管的N、S極，結合磁極間作用規(guī)律，確定小磁針的N、S極；②利用螺線管的N、S極，和線圈繞向，根據(jù)右手螺旋定則可以確定線圈中電流方向，進一步確定電源的正負極．
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據(jù)此可解決此題．

解答：解：
（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；延長線過另一側焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸；如圖所示：

（2）螺線管的下端為N極，根據(jù)磁極間作用規(guī)律可知，靠近螺線管下端的小磁針的下端為S極，上端為N極；
利用螺線管線圈的繞向和N、S極，結合右手螺旋定則可以確定線圈中電流的方向是從螺線管的上端流入，下端流出，從而可以確定電源的上端為正極，下端為負極．答案如圖所示．

（3）由圖可見，支點為O，連接支點和動力作用點得到線段OA就是最長的動力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向上，據(jù)此可畫出最小的動力；O為支點，點O到阻力G的垂線段就是阻力的力臂L₂．如下圖所示：

點評：（1）凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸；②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（2）關于右手螺旋定則，涉及三個方向：磁場方向、線圈繞向、電流方向，告訴其中的兩個讓確定第三個．如此題：告訴了磁場方向和繞向，確定電流方向．
（3）做出杠桿中的最小動力，可以按照以下幾個步驟進行：①確定杠桿中的支點和動力作用點的位置，②連接支點與動力作用點，得到最長的線段，③經(jīng)過動力作用點做出與該線段垂直的直線，④根據(jù)杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動力方向．