(1)如图所示,凸透镜的焦距为1.5cm,O为透镜的光心.请按照实际尺寸标出凸透镜右侧焦点F的位置,并画出入射光线所对应的折射光线.
(2)玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来.请在图甲中画出水平桌面对“不倒翁”支持力的示意图,在图乙中画出“不倒翁”所受重力的示意图.(O为不倒翁的重心)
(3)如图所示,开关闭合后,螺线管通电产生磁场,位于螺线管右则的小磁针会发生偏转.请画出通电螺线管的N、S极,并用箭头在小磁针N极的下方标出其转动的方向.
(4)如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点处的动力,O为支点.请画出动力F1的力臂l1.
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,作出折射光线,如下图
(2)甲图中不倒翁受到的支持力从桌面经过重心竖直向上画,标出符号F,
乙图中不倒翁受到的重力从重心竖直向下画,标出符号为G,如图;
(3)闭合开关,螺线管中有电流通过,产生磁性,根据安培定则,四指顺着电流的方向握住螺线管,大拇指指螺线管的右边,所以,螺线管右端是N极,左端是S极;
根据磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的特点,可判断小磁针逆时针方向转动,如下图所示:
(4)
①延长动力的作用线(用虚线).
②由支点向动力的作用线做垂线(用虚线).
③画出大括号,标出L1.如下图
(1)图中的光线平行于主光轴,根据凸透镜的折射作用,平行于主光轴的光线经透镜折射后过焦点.
(2)支持力F的作用点在接触面上,且方向垂直接触面向上;重力G的方向总是竖直向下的,作用点在重心.
(3)已知电源的正负极则可知电流方向,由安培定则可知螺线管磁极,由磁极间的相互作用可知小磁针的转动方向.
(4)力臂的画法:首先确定支点0;然后延长动力的作用线和阻力的作用线(用虚线);再由支点向动力作用线和阻力作用线做垂线(用虚线);最后画上大括号,标出L1和L2.
点评:(1)凸透镜光路作图主要是对三条特殊光线的考查:
①平行于主光轴的光线,经透镜折射后过焦点;
②从焦点发出的光线,经透镜折射后与主光轴平行;
③过光心的光线其传播方向不改变.
(2)考查了重力的示意图和支持力的作法.不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的.
(3)右手螺旋定则内容为:右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为螺线管N极方向.要求能熟练准确应用该定则.
(4)掌握杠杆的五要素,会画力臂,会根据力臂画出力.延长力的作用线和由支点向力的作用线做垂线都用虚线.