Question

12．（1）请根据平面镜成像特点在图1中画出物体AB的像．
（2）为使杠杆OA保持静止，在图2中画出在A点所加最小力F₁的示意图和阻力F₂的力臂l₂．
（3）如图3表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线．请在图中画出它们通过透镜后的光路（P是与透镜距离等于2倍焦距的位置）．

Answer 1

分析 （1）首先要知道平面镜成像的特点：像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反，即像与物关于平面镜对称；
其次掌握本题的基本作法：作出两个端点A、B的像点，连接像点即为物体AB在平面镜中的像；
（2）力臂是支点到力的作用线的距离；由杠杆的平衡条件可知，当杠杆平衡时，力臂最长，力最小；
（3）根据凸透镜的特殊光线（过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴）画出过焦点的入射光线的折射光线；
根据凸透镜成像时，物体在二倍焦距处，所成的像是等大倒立的实像，像在二倍焦距处，所以过二倍焦距处的入射光线经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处，据此画出左边入射光线的折射光线．

解答 解：（1）先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′，连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线，如图所示：
（2）由图知O是支点，F₁作用在A点，最长力臂是OA，所以F₁的方向要与OA垂直，这样才能保证其力臂是OA；向力F₂的作用线作垂线，作出力臂l₂．如图所示
（3）过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴画，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处画，如图所示：

点评 此题主要考察学生对作图题的要点的把握：
（1）在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像；
（2）力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线；注意最小力的判断：当杠杆平衡时，力臂最长的力就是最小力；
（3）过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴画，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处画．