Question

14．（1）如图1所示，a、b是镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中根据反射光线a、b画出点光源S的位置．
（2）如图2所示，请在图中完成光路图．
（3）如图3所示，浸没在水中的小球正在加速上浮，请画出其受力的示意图．
（4）如图4所示，请在杠杆A处画出物体拉起时的最小拉力F₁，并画出拉力F₁的力臂L₁．

Answer 1

分析 （1）根据反射光线反向延长过像点，作出反光点的像点S′，再根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线．
（2）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．
（3）浸没在水中的小球在水中上浮，是因为浮力大于重力，分别按力的示意图的作法作出浮力和重力．
（4）由杠杆平衡的条件知，当阻力与阻力的力臂的乘积为定值时，动力臂最大时，动力是最小的，此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离．

解答 解：（1）先将两条反射光线反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并联接S与两个反射点画出入射光线，如图所示：

（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．过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

（3）浮力、重力均作在重心上，重力G竖直向下，浮力F竖直向上，浮力的长度大于重力，如图：

（4）根据杠杆的平衡条件，动力F₁最小时，其力臂最长，即从支点到动力作用点的距离OA最长；在A点做力臂OA的垂线，方向向上，即为最小动力F₁，OA的长度即为该力的力臂，如图所示：

点评 （1）根据平面镜成像的特点完成本题较为直观、准确，因此建议同学们用平面镜成像的特点作图．
（2）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．
（3）重力和浮力一般能作出，易错点在于画不出浮力的长度大于重力．
（4）力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则；找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则．明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来．