Question

20．按下列要求作图．

（1）完成图甲中的光路．
（2）如图乙所示，用起子开启瓶盖，请画出动力F₁的力臂和阻力F₂的示意图．
（3）图丙所示的插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你将各器件正确连入电路中．

Answer 1

分析 （1）在作凹透镜的光路图时，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）要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂．
同时要掌握动力和阻力的概念，在此题中盖对起子的力即为阻力．
（3）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）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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

（2）解：首先在F₁的方向上做出力F₁的作用线，然后从支点O向F₁的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂L₁．
F₁使起子沿逆时针转动，其中盖对起子的力阻碍了起子的转动，所以是阻力F₂，方向竖直向下．如图所示：

（3）首先辨别上面三根线地线、火线、零线．
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．
安装安全用电原则，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．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）此题主要考查了力臂的画法，关键是正确理解掌握力臂的概念，找到支点和力的作用线．
（3）本题考查了开关、插座的接法．开关接在火线与电灯之间，可以使开关断开时，电灯灯座上没有电，这样在换灯泡时不会发生触电．