Question

23、（1）根据小磁针静止时的位置，标出通电螺线管的极性及电源正、负极；

（2）如图所示，B为发光点A通过凸透镜所成的像，试通过作图画出凸透镜的光心O及两个焦点F的位置；

（3）小明在学校参加植树活动，使用如图所示的钢丝钳剪铁丝固定小树苗．请画出作用在钳子上的阻力和阻力臂；

（4）小军用平面镜将一束太阳光反射到竖井中（如图所示），请在图中作出平面镜的位置，并标出镜面与水平面夹角的度数．

Answer 1

分析：（1）根据小磁针的指向确定通电螺线管的磁极，再根据右手定则判断出电流的方向，标出电源的正负极．
（2）要解决此题，需要掌握三条特殊的光线：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴．要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点．
（3）钢丝钳是一个杠杆，支点在钳轴，动力为手的握力，阻力为铁丝对钳子刀口的压力．阻力臂为支点到阻力作用线的距离．
（4）作图要点：法线为入射光线与反射光线的角平分线，镜面与法线垂直．作出镜面后再根据角度之间的关系计算出镜面与地面的夹角．

解答：解：（1）根据磁极间的相互作用规律结合小磁针的指向，可以知道通电螺线管的右端为S极，左端为N极．根据右手定则，伸出右手使右手大拇指指示螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流从螺线管的右端流入，则电源的右端为正极左端为负极．
故答案为：

（2）连接AB，AB连线与主光轴的交叉点是光心，也就确定出凸透镜的位置．由点A发出的平行光线，会聚到点B上，并且与主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点，此时折射光线与主光轴的交叉点便是焦点．同理，根据光路是可逆的我们再找到凸透镜左边的焦点．
故答案为：

（3）手握钳子把向上运动，钳子刀口将向下运动，因此阻力向上，与钳子刀口垂直，如图中F₂所示；
从支点向阻力作用线作垂线即为阻力臂，如下图中L₂所示．

（4）根据反射角等于入射角，作入射光线与反射光线的角平分线MO即为法线，过O点作与法线垂直的直线即为镜面，如图所示：因为∠MOA为60°，所以∠AON为30°．在直角△OAN中，∠AON为30°，所以∠ONM为60°，即镜面与地面的夹角为60°．故答案为：

点评：本题考查了力学、光学、电磁学方面的作图，综合性较强．注意作图要规范，尺规作图，辅助线要用虚线，光线莫忘标箭头，垂线莫忘标直角符号．