Question

17．（1）如图甲所示，完成该透镜光路．
（2）如图乙所示，一群人正在利用自拍杆用手机进行自拍．自拍杆可以看成一个杠杆（0为支点），请你在图乙中画出阻力F₂的力臂L₂，并画出施加在A点的最小动力F₁．

Answer 1

分析 （1）先确定所给的折射光线和入射光线的特点，然后根据凹透镜的三条特殊光线作图；
（2）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．

解答 解：
（1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，过光心的光线其传播方向不变，如图所示：

（2）过O点作阻力F₂的垂线，即为阻力F₂对支点O的力臂L₂；
在阻力、阻力臂一定的情况下，要使动力最小，动力臂需要最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向上，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F₁，如下图所示：

点评 （1）凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；
（2）根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力．