Question

（1）請?jiān)趫D中，畫出入射光線經(jīng)過凸透鏡后的折射光線．

（2）請作出如圖可繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲棒平衡時(shí)所需的最小的力的示意圖及其力臂．

（3）根據(jù)圖中小磁針靜止時(shí)的狀態(tài)，作出條形磁鐵A端的極性和電源的正負(fù)極．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)作出兩條入射光線的折射光線．
（2）由杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值時(shí)，當(dāng)力臂最大時(shí)，即AC是力臂時(shí)，力是最小的．
（3）根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律，利用小磁針的NS極，可以確定條形磁鐵和電磁鐵的N極；根據(jù)電磁鐵的NS極和線圈的繞向，利用安培定則可以確定電流的方向，進(jìn)而得到電源的正負(fù)極．
解答：解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)來畫；過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸畫，如圖所示：

（2）由杠桿的平衡條件知，當(dāng)力臂最大時(shí)，即AC是力臂時(shí)，力是最小的，故過A點(diǎn)作里的作用線F的垂線即可，如下圖所示：

（3）因小磁針的下端為N極，根據(jù)異名磁極相互吸引，所以由此可知，與N極相互靠近的一定是異名磁極，所以條形磁鐵的右端和螺線管左端都是S極；
根據(jù)電磁鐵的繞向和NS極，安培定則可以確定電流從電磁鐵的左端流入，右端流出，由此可知，電源的左端為正極，右端為負(fù)極．如下圖所示：

點(diǎn)評：（1）凸透鏡有三條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)；要求做到內(nèi)容與作圖熟練結(jié)合．
（2）本題考查了最小力的畫法，是利用了杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．
（3）此題的入手點(diǎn)是條形小磁針的NS極，利用磁極間作用規(guī)律確定電磁鐵的NS極，利用安培定則確定電流的方向和電源的正負(fù)極．