Question

20．（1）如图1所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂．
（2）如图2所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′．

Answer 1

分析 （1）连接支点到杠杆的最远点为最长的力臂；根据力臂越长，作用力越小的思路进行分析，然后再根据力与力臂的关系以及阻力的作用画出最小力的方向．
（2）根据过光心的光线经凸透镜后传播方向不变和过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴来作图．

解答 解：
（1）连接OA，然后过A点作垂直于OA、方向斜向上的最小作用力F．如图所示：

（2）由图可知，一条入射光线过焦点，则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；
另一条入射光线过光心，则过光心的光线经凸透镜后传播方向不变．两条折射光线的交点即像点．如图所示：

点评 （1）本题考查杠杆中最小力的问题以及力的示意图画法的掌握情况，知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂．
（2）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸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凸透镜折射后折射光线通过焦点；要求做到内容与作图熟练结合．