Question

12．按照要求作图：

（1）如图1是用羊角锤拔钉子的情景．画出动力F₁的力臂l₁和羊角锤所受阻力F₂的示意图．
（2）如图2所示，请画出一束入射光线经过凹透镜后的折射光线．
（3）如图3所示，请根据图中磁感线的方向标出永磁体A右端的磁极和电磁铁电源的“+”、“一”极．

Answer 1

分析 （1）先找出阻力作用点，然后过作用点作竖直向下的阻力；根据力臂的画法作图，即过支点作垂直于动力作用线的垂线段．
（2）延长线过焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，根据图示作出折射光线．
（3）首先根据磁感线的方向判断出电磁铁和永磁体A的极性，然后根据安培定则判断电流的方向，从而判断出电源的正负极．

解答 解：（1）过钉子与地面的接触点作竖直向下的力，即阻力F₂；
然后过支点O作垂直于F₁作用线的垂线段即L₁．图示如下：
（2）由于入射光线的延长线过焦点，故折射光线平行于主光轴，如图所示：
（3）在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出最后回到S极，所以永磁体A的右端为S极，电磁铁B的左端都是N极；
根据安培定则，伸出右手使右手大拇指指向电磁铁的N极，四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流从电磁铁的右端流入，所以电源的右端为“+”极，左端为“-”极．如图所示：

点评 （1）力臂是支点到力的作用线的垂线段，不是到力的作用点的距离．
（2）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．
（3）安培定则不但可以判断出螺线管的磁极，也能根据磁极判断出电流方向或绕圈的绕向，即电流方向、线圈的绕向及N极方向，知道其中两个便可求出另外一个．