Question

18．（1）如图1所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂．
（2）请根据如图2所示的小磁针指向，标出通电螺线管的南、北极，电源的正负极．
（3）在图3中，根据给出的入射光线，画出相应的出射光线．

Answer 1

分析 （1）已知力的作用点，连接支点与力的作用点（即最长的力臂）；根据力臂越长，作用力越小的思路进行分析，然后再根据力与力臂的关系以及阻力的作用画出最小力的方向；
（2）已知了小磁针的磁极，根据磁极间的相互作用，可判断出通电螺线管的磁极，再由右手螺旋定则来得出电源的正负极；
（3）平行于主光轴的光线，经凸透镜后，折射光线会聚焦点．

解答 解：（1）连接OA，然后过A点作垂直于OA、方向斜向上的最小作用力F．如图所示：

（2）由图知：小磁针的磁极为：左S、右N，那么螺线管的磁极为：左N、右S；
由右手螺旋定则可知，电流应从螺线管的右侧流出，左侧流出，所以电源右端为正极，左端为负极，可作图如下：

（3）对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
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点评 （1）本题考查杠杆中最小力的问题以及力的示意图画法的掌握情况，知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂；
（2）右手螺旋定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极；
（3）凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．