Question

9．（1）画出图甲中光线ab和oc通过透镜前后的完整光路．
（2）如图乙用螺丝刀撬图钉，O为支点，请画出动力F₁的力臂l₁和阻力F₂的示意图．
（3）图丙中，画出了开关闭合后小磁针静止时N极的指向．请标出电源的正极，并用箭头标出磁感线的方向．

Answer 1

分析 （1）在作凹透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的三条特殊光线来作图；
（2）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；用虚线做支点到动力作用线和阻力作用线的垂线；杠杆上的动力和阻力是相对的，本题中的阻力是图钉对螺丝刀的力；
（3）①知道小磁针静止时N极的指向，根据磁极间的相互作用判断出通电螺线管的磁极．
②根据通电螺线管的磁极判断出磁感线的方向．在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极．
③根据右手定则判断出电流的方向，确定电源的正负极

解答 解：
（1）由图可知，入射光线平行于主光轴，则其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

（2）由图可知，支点是O，先作出动力F₁的作用线，由支点向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是动力臂L₁，图钉对螺丝刀的力是阻力F₂，方向竖直向下，如图所示：

（3）①由图可知，小磁针静止时的右端为N极，根据异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则通电螺线管的左端为S极，右端为N极．
②因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以磁感线的方向是指向左的．
③根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的左端流入，则电源的左端为正极．
故答案如图所示：

点评 （1）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变；
（2）动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动，对杠杆转动正好起相反的作用；力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．
（3）①本题考查了磁极间的相互作用规律，磁感线的特点以及利用手安培定则判断螺线管极性或电流方向的重要方法，应能做到灵活应用；同时还要注意小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向．
②对于安培定则，共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个．