Question

16．（1）如图1所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受力的示意图．
（2）如图2所示，请作出凸透镜的入射光线和进入水中的折射光线．
（3）根据3中通电螺线管的南北极，标出小磁针的N极和电源的“+”、“-”极．

Answer 1

分析 （1）漂浮在水面上的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力；用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来即可．
（2）根据折射光线的特点，可以画出对应的入射光线．
折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角．
（3）①利用螺线管的N、S极，结合磁极间作用规律，确定小磁针的N、S极；
②利用螺线管的N、S极，和线圈绕向，根据右手螺旋定则可以确定线圈中电流方向，进一步确定电源的正负极．

解答 解：（1）过球心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出重力和浮力，二者大小相等，并标出G和F_浮，如下图所示：
（2）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条折射光线对应的入射光线．
过入射点垂直界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示：
（3）螺线管的下端为N极，根据磁极间作用规律可知，靠近螺线管下端的小磁针的下端为S极，上端为N极；
利用螺线管线圈的绕向和N、S极，结合右手螺旋定则可以确定线圈中电流的方向是从螺线管的上端流入，下端流出，从而可以确定电源的上端为正极，下端为负极．如图所示．

点评 （1）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点．
（2）关于凸透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②过焦点；③过光心的．每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点．
（3）关于右手螺旋定则，涉及三个方向：磁场方向、线圈绕向、电流方向，告诉其中的两个让确定第三个．如此题：告诉了磁场方向和绕向，确定电流方向．