Question

按題目要求作圖
（1）完成圖所示甲乙兩圖中的光路圖
（2）標(biāo)出圖丙中通電螺線管和小磁針的南北極（用“N”和“S”表示）
（3）如圖丁所示，杠桿在力F₁、F₂的作用下（F₁未畫(huà)出）處于平衡狀態(tài)，l₁是力F₁的力臂．請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出F₂的力臂l₂和F₁的示意圖．

Answer 1

分析：（1）對(duì)于凹透鏡：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(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)；
對(duì)于凸透鏡：過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸．
（2）已知電流方向，則由右手螺旋定則可知螺線管的磁極，再由磁極間的相互作用，可知小磁針靜止時(shí)磁極的分布．
（3）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，據(jù)此畫(huà)出力臂的垂線，與杠桿的交點(diǎn)為F₁的作用點(diǎn)，為使杠桿平衡，F(xiàn)₁的方向應(yīng)該向下，據(jù)此畫(huà)出動(dòng)力示意圖．

解答：解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后的光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)；過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；如下圖所示：
（2）由圖可知螺線管右方流入，則由右手螺旋定則可知，將四指沿電流方向握住螺線管，則大拇指指向右端，故螺線管右端應(yīng)為N極，左端為S極；因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故小磁針左端應(yīng)為S極，右端為N極．
（3）過(guò)點(diǎn)O作F₂作用線的垂線段，即為F₂的力臂l₂；過(guò)動(dòng)力臂l₁的末端作垂直于l₁的作用線，與杠桿的交點(diǎn)為F₁的作用點(diǎn)，F(xiàn)₁的方向向下，在線段末端標(biāo)出箭頭，標(biāo)出動(dòng)力F₁．如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：本題考查了杠桿平衡條件、凸透鏡和凹透鏡答三條特殊光線，力臂的概念、力的示意圖的畫(huà)法，知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離是關(guān)鍵．易錯(cuò)點(diǎn)將垂足當(dāng)做動(dòng)力作用點(diǎn)．