Question

按要求完成下列各圖．
（1）請根據凹透鏡對光線的作用完成光路．
（2）如圖乙所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上的A點．請作出拔釘子時所用最小動力F₁的示意圖及阻力F₂的力臂L₂．
（3）根據圖丙所示的磁感線方向標出磁極名稱和小磁針的N極．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側焦點的入射光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸；②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；③過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（2）由杠桿的平衡條件可知，當動力臂最大時，動力最小，即最省力．連接支點和力的作用點A即是最大動力臂，當作用力與之垂直時，作用力最小．
（3）由磁感線的形狀可知兩磁鐵的極性，由小磁針所在位置的磁感線方向可知小磁針的極性位置．
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）力臂越長越省力，最長的力臂即支點與作用點的連線，然后根據力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可．過O點作垂直于F₂的垂線即為阻力F₂的力臂L₂．如下圖所示：
（3）由磁感線可知兩磁極相互排斥，且磁感線均指向磁鐵，故兩磁極均為S極，小磁針所在處磁場向上，故小磁針N極在上，S極在下．


點評：（1）關于凸透鏡或凹透鏡的特殊光線的作圖，把握住入射光線與對應的折射光線的特點是解決此類題目的關鍵．
（2）求最小的力是常見的題型，關鍵是要找到離支點最遠的點從而做出最長的力臂．
（3）常見磁鐵的磁感線的形狀應牢記：如條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電螺線管等．