Question

3．（1）请在图甲中画出入射光线通过凸透镜后的折射光线．
（2 ）请根据图乙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管中的电流方向．
（3）图丙是用“瓶起子”起瓶盖的示意图．请画出动力F，对支点0的力臂，并画出阻力的示意图．

Answer 1

分析 （1）在作凸透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
（2）先根据小磁针的指向判断出通电螺线管的磁极，再用安培定则判断电流的方向．
（3）力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂；盖对起子的力为阻力．

解答 解：（1）对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，如图所示；
（2）因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故螺线管右侧为N极；则由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流出，右侧流入；如图所示：
（3）首先在F₁的方向上做出力F₁的作用线，然后从支点O向F₁的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂L₁．F₁使起子沿逆时针转动，其中盖对起子的力阻碍了起子的转动，所以是阻力F₂，方向竖直向下．如图所示：

点评 （1）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸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凸透镜折射后折射光线通过焦点．
（2）考查右手螺旋定则及磁极间的相互作用，要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向．
（3）考查了力臂的画法，关键是正确理解掌握力臂的概念，找到支点和力的作用线．