Question

（1）下图A给出物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置．
（2）在B图中画出力F₁的力臂和力臂L₂对应的力F₂．
（3）根据图C中小磁针的指向，判断通电螺线管中电源的正负极．

Answer 1

【答案】分析：（1）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的原因．知道像点是由发光点通过凸透镜会聚而形成的．
同时要知道过光心的光线，传播方向不变．平行于主光轴的光线会聚于焦点．
同时要知道光路是可逆的．
（2）要解决此题，需要掌握力臂的概念．知道力臂是支点到力的作用线的距离．所以在做力臂时，要由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．
（3）要解决此题，需要掌握磁极间的相互作用．知道同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
同时要掌握安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极．
要知道在电源的外部，电流从电源的正极流出，流回负极．
解答：解：（1）连接AA′与主光轴相交于一点O，则O为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置．
由A做平行于主光轴的光线，则通过凸透镜的会聚后过焦点而会聚在A′点．则折射光线与主光轴的交点为焦点的位置．
由于光路是可逆的，所以由A′点射向凸透镜的光线过焦点并会聚于点A．
故答案为：
（2）做出F₁的作用线，由支点向F₁的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L₁．
过L₂的端点做L₂的垂线与杠杆交于一点，即为F₂的作用点，方向斜向下．
故答案为：
（3）根据小磁针的指向，可以得知螺线管的左端为N极．根据安培定则得螺线管外部电流方向向上．
所以右端为电源的正极，左端为负极．
故答案为：
点评：此题主要考查了凸透镜成像的原因及凸透镜对光线的作用．知道由物体发出的光线经凸透镜后恰好会聚于像点．同时要掌握三条特殊的光线．
同时考查了力臂的画法，知道力臂是支点到力的作用线的距离，在画力臂时要找准支点和力的作用线．
考查了通电螺线管的磁极的判定．首先要掌握安培定则的内容，能够根据极性判断电流的方向，从而判定电源的正负极．