Question

17．（1）如圖1所示，請你畫出圖中的入射光線．
（2）如圖2，根據(jù)小磁針靜止時的指向在圖示中標(biāo)出通電螺線管的N、S極和電流方向．
（3）如圖3所示，杠桿OA可以繞O點轉(zhuǎn)動，使杠桿在圖示位置平衡，畫出最省力時的作用力的方向和力臂．

Answer 1

分析 （1）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖．
（2）由圖可知小磁針的指向，則由磁極間的相互作用可知通電螺線管的N、S極，再由右手螺旋定則可得出電流的方向．
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件可知，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）指向另一側(cè)焦點的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸，如圖所示：

（2）小磁針N極向左，S極向右，因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以螺線管左側(cè)為N極，右側(cè)為S極；由右手螺旋定則可知，電流由右側(cè)流入，左側(cè)流出．如圖所示：

（3）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，根據(jù)動力與垂直于力臂畫出最小的動力；如圖所示：

點評 （1）凹透鏡有三條特殊光線：過光心的光線傳播方向不變，平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，指向另一側(cè)焦點的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸．
（2）考查磁極間的相互作用及安培定則，要求能熟練應(yīng)用右手螺旋定則由電流方向判斷磁極方向，或由磁極方向判斷電流方向．
（3）力臂是支點到力的作用線的距離，若支點與力的作用點的連線成為力臂，此時的力臂最大．