Question

按题目要求作图：
（1）完成图甲中光路图．
（2）画出图乙中木块上浮时所受重力和浮力的示意图．
（3）画出图丙中F₁的力臂l₁，及阻力F₂的示意图．

Answer 1

解：（1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的入射光线，经过凹透镜折射后，其传播方向不变，由此可以画出其折射光线如下图所示：

（2）重力和浮力的作用点都在木块上，故作用点要画在木块重心上；重力竖直向下，浮力竖直向上；并且浮力应大于重力．
答案如图：

（3）阻力F₂作用在点B，方向向下；从支点向F₁的作用线做垂线，垂线段的长度为动力臂L₁．如下图：

分析：（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）木块受重力与浮力，由题意可知木块上浮过程，则浮力应大于重力．
（3）要解决此题，需要掌握力臂的概念及画法．知道力臂是从支点到力的作用线的距离，从支点向动力作用线和阻力作用线引垂线段，线段的长度即为动力臂和阻力臂．
点评：（1）此题考查透镜的光路图，力的示意图以及力臂的画法．
（2）会根据支点、动力和阻力画出动力臂和阻力臂；或根据动力臂和阻力臂画出动力和阻力．