Question

10．在圖中按要求作圖：
（1）畫出圖甲使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小動力F的示意圖及動力臂L
（2）如圖乙是經(jīng)過平面鏡反射后射向凸透鏡的一束光線，請在圖乙中畫出入射光線和折射光線．
（3）標出圖丙中通電螺線管的南北極（用“S”和“N”表示）和電源的正負極．

Answer 1

分析 （1）在阻力和阻力臂一定的前提下，利用杠桿的平衡條件可知，要使動力最小，必須使動力臂最大，因此在杠桿上找出最大的動力臂，是解決此題的關(guān)鍵．
（2）根據(jù)圖示的反射光線與平面鏡的夾角度數(shù)，可求反射角的度數(shù)，根據(jù)反射角等于入射角可畫出入射光線，再根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線作出折射光線．
（3）由小磁針的指向根據(jù)磁極間的相互作用可得電磁鐵極性方向，由安培定則可得電流方向，然后可知電源的正負極．

解答 解：（1）O為支點，所以力作用在杠桿的最右端，并且力臂是支點O到杠桿最右端的距離時，力臂最長，此時的力最小．確定出力臂然后做力臂的垂線即為力F；如下圖所示：
（2）過入射點垂直于鏡面作出法線，已知反射光線與平面鏡的夾角為30°，可知反射角等于入射角=90°-30°=60°，據(jù)此畫出入射光線；
又知入射光線過焦，再根據(jù)過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行射出，畫出折射光線．如圖所示：
（3）小磁針N極向左，由磁極間的相互作用可知，螺線管右側(cè)為S極，由安培定則得電流由右側(cè)流入螺線管，即電源右側(cè)為正極．

點評 （1）此題主要考查了杠桿中最小力的問題．解決此類題目的關(guān)鍵是確定出最長的力臂，并根據(jù)力臂的畫法做出最小的力．
（2）在做透鏡的光路圖和光的反射光路圖時，要注意實線與虛線的區(qū)別，注意真實光線為實線，法線為虛線；
（3）安培定則內(nèi)容：右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為電磁鐵N極．