Question

7．作图题：

（1）请你完成图1的光路图．
（2）在图2中的画出该光线的反射光线使光路图完整．
（3）如图3所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F₂，O为杠杆的支点．请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F_l的示意图，并作出F_l和F₂的力臂L₁和L₂．

Answer 1

分析 （1）先确定所给的入射光线的特点，然后根据凸透镜的三条特殊光线作图．
（2）光的反射定律：反射光线跟入射光线、法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居在法线两侧；反射角等于入射角．
（3）因为OB的力臂最长，所以过B点作垂直于OB的力，即为最小的作用力；再根据力臂的画法，过支点作垂直于动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂．

解答 解：
（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：

（2）经过反射点作出法线．因为入射光线与镜面的夹角是40°，所以反射角等于入射角为90°-40°=50°；如下图所示：

（3）由图可知，力F₁作用在B点时，力臂L₁最大，此时力F₁最小，力F₁示意图如图所示；
过支点作力F₁、F₂作用线的垂线段，即可做出力臂L₁、L₂，如图所示；

点评 （1）凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
（2）考查了反射光线的画法，关键是掌握光的反射定律的内容，特别是反射角与入射角之间的关系．注意法线要画成虚线．
（3）会根据力臂越长越省力，作出最小的力，会根据力臂的画法，作出动力臂和阻力臂．