Question

（1）如图所示，一个重可以忽略的气球用绳子系住浸在水中，气球对绳子的拉力3N．试用力的示意图表示气球所受浮力和绳子对小球的作用力．
（2）请在图中完成透镜的光路图．（F为透镜的焦点，P为2倍焦距处）
（3）根据图中小磁针N极的指向标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极．

Answer 1

【答案】分析：（1）气球处于静止状态，受平衡力，浮力与绳子的拉力相等；
（2）根据光的三条特殊光线作图：平行主光轴的光线，经凸透镜后过焦点；过焦点的光线经凸透镜后会平行主光轴射出；过光心的光线传播方向不变；
根据凸透镜成像规律作图：物体在二倍焦距处时，经过凸透镜后成像在二倍焦距处；
（3）根据小磁针的N、S极判断通过螺线管的磁场方向，再利用右手螺旋定则（又称安培定则）判断电流的方向，从而标出电源的正负极．
解答：解：（1）气球受平衡力：F_浮=F_拉=3N；浮力方向竖直向上，拉力方向竖直向下；
（2）过焦点的光线经凸透镜折射后会平行主光轴射出；
由二倍焦距处发出的光，经过凸透镜折射后过二倍焦距处；
（3）通电螺线管相当于条形磁铁，由小磁针的N极可判断出螺线管的左侧为S极，右侧为N极；
再根据右手螺旋定则判断出电流的方向，故电源的左边为正极，右边为负极．
故答案为：

点评：本题考查了力学、光学、电磁学中作图题，涉及的知识点多，光学题中过二倍焦距点的光线很特殊，可以利用在二倍焦距处放物体，根据凸透镜成像规律作图．