Question

按题目要求作图
（1）完成图甲中光路图．
（2）画出图乙中铅球对桌面的压力和桌面对铅球的支持力的示意图．
（3）画出图丙中动力F₁的力臂L₁，并在A点画出阻力F₂的示意图．
（4）标出图丁中开关S闭合后电源的正极和置于螺线管正上方小磁针的北极
（5）请在图中用导线连接一个三孔插座和一盏带开关的电灯的家庭电路．

Answer 1

分析：（1）对于凸透镜：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴．
（2）压力是接触面受到的力，因此压力的作用点在接触面上，即铅球与接触面的接触点，方向与接触面垂直，即竖直向下；
支持力是物体受到的力，因此支持力的作用点可以看作是物体的重心（大致确定重心的位置），方向与接触面垂直，即竖直向上．
（3）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．
（4）由螺线管的磁极可知电流方向及电源的正负极；由磁感线的特点可知小磁针所在处的磁感线方向，则可知小磁针的北极指向．
（5）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．

解答：解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线其传播方向不变；如下图所示：
（2）压力的作用点做竖直向下的力，并标出F；过铅球的重心做竖直向上的力N；如下图所示：
（3）找出支点，从O做F₁的垂线就是F₁的力臂，要使杠杆平衡，过A点沿竖直向下的方向做出阻力F₂．如下图所示：
（4）螺线管N极在右端，则由右手螺旋定则可得，电流由左侧流入，故电源的左端为正极；因外部磁感线由N极指向S极，则小磁针所在位置的磁场向左，则小磁针N极应向左；如下图所示：
（5）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
如图所示：

点评：（1）透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；
（2）准确找出压力的作用点和方向，以及支持力的作用点和方向，是解答本题的关键所在．
（3）作力臂时要找好支点与力的作用线，力臂是从支点到力的作用线的距离．
（4）右手螺旋定则不但可以由电流方向判断磁极的方向，也可由磁极方向判断电流的方向及电源的正负极．
（5）掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性．