Question

按要求完成下列各图．

（1）如图1所示，画出光经过透镜后的折射光线．
（2）如图2示，一个重可以忽略的气球用绳子系住浸在水中，气球对绳子的拉力3N．试用力的示意图表示气球所受浮力和绳子对小球的作用力．
（3）如图3所示，如图所示是一个已知N、S极的通电螺线管，在图中标出通电螺线管外部磁感线（虚线）的方向和电源的正、负极．

Answer 1

分析：（1）在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图；
（2）由图可知，气球的重力忽略不计，气球所受浮力和绳子对小球的作用力，是一对平衡力．大小相等，方向相反作用在同一直线上．
（3）掌握磁感线的方向，知道在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极．同时要掌握安培定则的内容，根据安培定则确定电流的方向，从而确定电源的正负极．

解答：解：（1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
（2）气球受到的浮力和绳子的拉力，作用点都画在重心上，根据平衡力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，浮力方向竖直向上，绳子对小球的拉力竖直向下．如图所示：
（3）在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极出来回到S极，所以磁感线方向都向右．
根据安培定则，大拇指指向N极，四指的指向即为电流方向，
所以在外部电流方向向上，即电源右端为正极，左端为负极．如下图所示：

点评：（1）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
（2）本题还考查了力的示意图、通电螺线管周围的磁感线的方向和电源正负极的判定，一定要掌握安培定则，并知道在电源外部电流从正极流回负极．