Question

9．按照题目要求作图：
（1）如图1已知一条入射光线过凸透镜的光心O，一条经过凸透镜折射后的光线与主光轴平行，请分别画出它们对应的出射光线和入射光线．
（2）请将图2中所示的元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路，开关控制灯泡．
（3）请利用图3中给出的信息，在图中标出电源的正极、小磁针的S极，并用箭头标出磁感线的方向．

Answer 1

分析 （1）在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
（2）家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套；
家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．
（3）根据磁极间的相互作用判断小磁针的磁极．根据通电螺线管的磁极判断出磁感线的方向．在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极．根据右手螺旋定则判断出电流的方向，确定电源的正负极．

解答 解：
（1）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．如图所示：
（2）火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套．这样开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全．
三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．当金属外壳的用电器插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止漏电时发生触电事故．如图所示：
（3）由图知通电螺线管的右端为S极，则左端为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针的右端为S极，则左端为N极．
因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以图中磁感线的方向是指向右的．
根据右手螺旋定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的左端，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的右端流入，则电源的右端为正极．如图所示：

点评 （1）凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
（2）本题考查家庭电路的连接，在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性．
（3）安培定则为判断螺线管极性或电流方向的重要方法，应能做到灵活应用；同时还要注意小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向．