Question

16．（1）请在图甲中画出两条光线经过凹透镜后的光路；
（2）请在图乙中画出使轻质杠杆平衡的最小动力F的示意图及动力臂l_F．
（3）请在图丙中用笔代替导线，把插座和开关控制的电灯接入电路中．

Answer 1

分析 （1）仔细观察入射光线的特点，根据凹透镜的三条特殊光线作图；
（2）在阻力和阻力臂一定的前提下，利用杠杆的平衡条件可知，要使动力最小，必须使动力臂最大，因此在杠杆上找出最大的动力臂是关键；
（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）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示：
（2）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，可知在阻力和阻力臂不变的情况下，要使动力最小，就要使动力臂L₁最大，即在杠杆上找一点，使其到支点的距离最长，这个距离即为动力臂．由图可知，在杠杆上最右端A点到支点O的距离最大，过A沿斜向上的方向做OA的垂线即为最小的动力F．如下图所示：
（3）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．插座连接原则，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凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；
（2）画最小的动力，实际上是确定最大的动力臂，这是利用杠杆的平衡条件来求极值的一种作图题；
（3）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．