Question

按要求完成下列各图：
（1）如图甲所示，画出两条入射光线通过凸透镜后对应的折射光线．
（2）在图乙中，画出杠杆OA平衡时在A点所加最小力F₁的示意图和阻力F₂的力臂l₂．
（3）按图丙中小磁针的指向，标出螺线管的N、S极性和电流的方向．

Answer 1

解：（1）过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，过光心的光线其传播方向不变，如下图所示：

（2）连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；O为支点，点O到F₂的垂线段就是F₂的力臂．如下图所示：

（3）小磁针N极向右，由磁极间的相互作用可知电磁铁的左侧为S极；由安培定则可知，电流方向由左侧流入；答案如图所示：

分析：（1）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．
（2）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．
（3）由小磁针的指向可知电磁铁的极性，根据极性由安培定则可得出电流方向．
点评：（1）凸透镜光路作图，要牢记三条特殊光线，是中考的热点和重点；
（2）力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．注意最小力的判断：当杠杆平衡时，力臂最长的力就是最小力．
（3）安培定则内容：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为电磁铁N极的方向．