Question

18．（1）請在圖1中畫出光線AO的折射光線和光線BC的入射光線．
（2）請根據(jù)圖示的通電螺線管中的電流方向，標出螺線管的N、S極和磁感線方向．
（3）如圖3所示，杠桿的N端掛一重物，在M點施加一個最小的動力使杠桿平衡，請畫出這個最小的動力F₁、動力l₁和杠桿受到的阻力F₂．

Answer 1

分析 （1）在作凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點再根據(jù)透鏡的光學特點來作圖．
（2）根據(jù)螺旋管中電流的方向和安培定則判斷出磁極方向及磁感線方向，再在圖中標出即可．
（3）力臂是指從支點向力的作用線作垂線，垂線段即為力臂．
根據(jù)公式F₁L₁=F₂L₂可以知道，力和力臂成反比，要想力最小，必須力臂最長，即作用在M點時力F₁最小，力的方向向右下方．

解答 解：（1）延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸．過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變．如圖所示：
（2）根據(jù)螺線管中電流的方向，由安培定則可以判斷螺旋管的左端為S極，右端為N極；用右手握住螺線管，使四指所指的方向為電流的方向，則大拇指所指的左側為N極，右側為S極，外部磁感線由N指向S．如圖所示：
（3）由圖可知，O為支點，重物G對杠桿的拉力為阻力，方向豎直向下，由支點向阻力作用線引垂線即為阻力臂；
OM為動力臂時，動力臂最長，力最小，過M點作出最小動力，方向向右下方，如圖所示：

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，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）對于一個通電螺線管，只要知道電流的方向、線圈的繞法、螺旋管的N、S極這三個因素中的任意兩個，我們就可以據(jù)安培定則判斷出另一個．
（3）畫力臂的方法是：找到點，找到線（力的作用線），由點向線作垂線即可．我們還可以用口訣來記：一找點（支點），二作線（力的作用線），點向線作垂線．