Question

10．在图中按要求作图：
（1）画出图甲使轻质杠杆保持平衡的最小动力F的示意图及动力臂L
（2）如图乙是经过平面镜反射后射向凸透镜的一束光线，请在图乙中画出入射光线和折射光线．
（3）标出图丙中通电螺线管的南北极（用“S”和“N”表示）和电源的正负极．

Answer 1

分析 （1）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，是解决此题的关键．
（2）根据图示的反射光线与平面镜的夹角度数，可求反射角的度数，根据反射角等于入射角可画出入射光线，再根据凸透镜的三条特殊光线作出折射光线．
（3）由小磁针的指向根据磁极间的相互作用可得电磁铁极性方向，由安培定则可得电流方向，然后可知电源的正负极．

解答 解：（1）O为支点，所以力作用在杠杆的最右端，并且力臂是支点O到杠杆最右端的距离时，力臂最长，此时的力最小．确定出力臂然后做力臂的垂线即为力F；如下图所示：
（2）过入射点垂直于镜面作出法线，已知反射光线与平面镜的夹角为30°，可知反射角等于入射角=90°-30°=60°，据此画出入射光线；
又知入射光线过焦，再根据过焦点的光线经凸透镜折射后将平行射出，画出折射光线．如图所示：
（3）小磁针N极向左，由磁极间的相互作用可知，螺线管右侧为S极，由安培定则得电流由右侧流入螺线管，即电源右侧为正极．

点评 （1）此题主要考查了杠杆中最小力的问题．解决此类题目的关键是确定出最长的力臂，并根据力臂的画法做出最小的力．
（2）在做透镜的光路图和光的反射光路图时，要注意实线与虚线的区别，注意真实光线为实线，法线为虚线；
（3）安培定则内容：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为电磁铁N极．