Question

12．请按要求完成以下作图

（1）画出图1中的光线AB经过凸透镜后的折射光线；
（2）如图2所示，O是杠杆的支点，请画出力F的力臂；
（3）如图3所示是闭合开关S后小磁针静止在螺线管旁的情况，请标出小磁针的N、S极．

Answer 1

分析 （1）根据给出的入射光线的特点，结合凸透镜的三条特殊光线的特点，即可作出对应的折射光线．
（2）过杠杆的支点作出垂直于力作用线的垂线段，即为力F的力臂．
（3）通过图示的螺线管的绕向和电源的正负极，利用安培定则可以确定螺线管的N极；
再利用磁极间的作用规律．即可确定小磁针的N极．

解答 解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，如图所示：
                    
（2）反向沿长F，从点O作力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂L．如图所示：
           
（3）在螺线管中电流的方向是从下向上的，结合螺线管的绕向，根据安培定则，可以确定螺线管的左端为N极．
根据磁极间的作用规律可知，靠近螺线管左端的为小磁针的S极，所以小磁针的左端为N极．故答案如下图：

点评 （1）凸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凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴．
（2）画杠杆的力臂一是要找准支点，二是要准确画出力的作用线，然后才是从支点作力的作用线的垂线，最后还应该用字母将其标出来．
（3）安培定则中共涉及三个方向：①电流方向；②线圈绕向；③磁场方向；关于这方面的考查，一般是直接或间接告诉其中的两个，利用安培定则来确定第三个方向．在此题中，就是告诉了电流方向、线圈绕向来确定电磁铁的NS极．