Question

7．（1）如图甲所示，作出光线通过透镜的光路图（保留必要的作图痕迹）．

（2）如图乙所示杠杆，O为支点，F₂是作用于杠杆的阻力．请画出阻力F₂ 的力臂和能使杠杆平衡的最小动力F₁．
（3）如图丙所示，画出家庭电路的正确连线．要求拉线开关控制灯泡．

Answer 1

分析 （1）仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图；
（2）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题；
（3）①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．②三孔插座的接法：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，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线其传播方向不变；如下图所示：

（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图示可知，最大动力臂是OA，最小作用力过A垂直于OA斜向上，O为支点，点O到F₂的垂线段就是阻力的力臂，如图所示：

（3）①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．②安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．如图所示：

点评 （1）凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；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；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；
（2）力臂画法的关键是牢记力臂与力的作用线的关系；确定杠杆中最小力是该题的难点；
（3）对于电灯接线操作的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯头，火线接在开关上，通过开关进灯头”．而对于插座的接线方法是“左零右火上接地”．