Question

15．（1）在圖1中，完成光線從左邊射向凸透鏡折射后，在射向凹透鏡折射后的光路．
（2）一塊靜止在斜面上，在圖2中畫出這個木塊所受重力和摩擦力的示意圖．
（3）圖3中杠桿上B點掛著重物G，若在A點施加一個最小的力F使杠桿在圖中的位置平衡，請畫出此力的示意圖和力臂．
（4）螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖4所示，請在圖中標(biāo)出電源的正極和該螺線管外部磁感線的方向．

Answer 1

分析 （1）首先要知道：凸透鏡過焦點的光線經(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)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點．再根據(jù)圖示補出折射光線．注意經(jīng)凸透鏡折射后的光線是凹透鏡的入射光線．
（2）靜止在斜面上的物體受到重力、摩擦力和支持力作用，根據(jù)題目要求過重心分別畫出重力、摩擦力兩個力的示意圖．
（3）根據(jù)杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，若阻力阻力臂乘積一定，則動力臂最大時動力會最小，而且動力使杠桿轉(zhuǎn)動的效果與阻力（物體重力的拉力）使杠桿轉(zhuǎn)動的效果相反．
（4）先由小磁針的指向判斷出螺線管兩端的極性，再根據(jù)右手螺旋定則：右手彎曲的四指與大拇指垂直，四指指向與螺線管電流方向一致，大拇指所指的方向為螺線管的N極，找出電流的方向，再標(biāo)出電源的正負極，并根據(jù)螺線管外部磁感線方向由N極指向S極，畫出磁感線方向．

解答 解：（1）對于凸透鏡，入射光線過焦點則折射光線與主光軸平行．該折射光線又平行于主光軸射入凹透鏡中，則折射光線的反向延長線過凹透鏡左邊的焦點．如圖所示：

（2）過重心作豎直向下的重力，重力的方向豎直向下，摩擦力沿斜面向上，如圖所示：

（3）根據(jù)題意，動力F的最大力臂為OA，連接OA，動力F應(yīng)與OA垂直斜向下，L為此力的力臂，如圖：

（4）由小磁針S極靠近螺線管的右端，所以螺線管的右端為N極，左端為S極，根據(jù)右手螺旋定則，螺線管中的電流應(yīng)由左向右，所以電源左端為正極，右端為負極；螺線管外部磁感線由N極到S極，如圖所示：

點評 （1）此題考查凸透鏡、凹透鏡的三條特殊光線，難度不大，是一道光學(xué)綜合作圖題．
（2）本題考查學(xué)生對物體受力分析的能力，并會用力的示意圖表示力的作用點和方向．
（3）力臂是支點到力的作用線的距離，若支點與力的作用點的連線成為力臂，此時的力臂最大．
（4）右手螺旋定則建立了螺線管中電流與兩端磁極極性的關(guān)系，要做到能根據(jù)電流判斷出磁極極性，也要根據(jù)磁極極性判斷出電流方向或電源正負極．