Question

18．（1）请完成图1中的光路．
（2）如图2所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）根据图示的入射光线与平面镜的夹角度数，可求入射角与反射角的度数，据此画出反射光线；然后利用入射光线与凸透镜的主光轴垂直，判断反射光线与主光轴的关系，再根据凸透镜的三条特殊光线作出折射光线．
（2）根据杠杆平衡条件，当杠杆平衡，在阻力和阻力臂不变时，动力臂最长，动力最小．据此确定动力的方向，再画出其力臂．

解答 解：（1）过入射点垂直于镜面作出法线，已知入射光线与平面镜的夹角为45°，可知反射角等于入射角=90°-45°=45°，据此画出反射光线；
又知入射光线垂直于主光轴，所以可知反射光线平行于主光轴，再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线．如图所示：

（2）根据杠杆平衡条件，当杠杆平衡，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小．所以动力臂为OA最长，在A点垂直OA向上施加力，最省力，作力F的示意图，其力臂为L，如图所示：

点评 （1）在做透镜的光路图和光的反射光路图时，要注意实线与虚线的区别，注意真实光线为实线，法线为虚线；若题目中告诉了入射角或反射角的大小，在图中一定要标注出来．
（2）本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键．