Question

9．（1）請完成如圖1中的光路；
（2）如圖2所示，某廣場上空靜止的氫氣球，用細(xì)繩系于地面上．畫出此時氫氣球受到的力的示意圖；
（3）如圖3為電磁鐵磁性強(qiáng)弱演示儀，其原理是：當(dāng)電磁鐵的磁性增強(qiáng)時，小磁片受到電磁鐵磁極的作用力而發(fā)生轉(zhuǎn)動，使得指針指示的數(shù)值增大．請在圖中畫出電磁鐵的N、S極，并標(biāo)出電源正負(fù)極．

Answer 1

分析 （1）由反射定律作出：反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．
平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點．
（2）畫力的示意圖，首先要對物體進(jìn)行受力分析，看物體受幾個力，要先分析力的大小、方向和作用點，再按照畫圖的要求畫出各個力．
（3）物體靜止，則受平衡力，這兩個力是豎直向下的重力G和豎直向上的支持力F，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點在物體的重心．（3）當(dāng)指針指示的數(shù)值增大時，表示通電螺線管的磁性增強(qiáng)能，此時的指針應(yīng)向左偏，故該通電螺線管應(yīng)排斥小磁片，故能判斷該螺線管的N、S極；
根據(jù)右手螺旋定則判斷出電流的方向，從而可得出電源的正負(fù)極；

解答 解：（1）過入射點作出法線，故此時入射角是45°，反射角也是45°，即據(jù)反角等于入射角作出反射光線，且其恰好平行于主光軸，據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點的特點可以做出通過凸透鏡的光路圖，如下圖所示：

（2）氣球受到四個力：作用點在重心，重力G的方向是豎直向下，浮力F的方向豎直向上，風(fēng)的吹力F₁方向向右，繩子的拉力F₂方向沿繩子向下．過氣球重心，分別沿力的方向畫一條有向線段表示各個力，如圖所示：

（3）據(jù)圖能看出，此時的指針應(yīng)向左偏，故該通電螺線管應(yīng)排斥小磁片，據(jù)同名磁極相互排斥可知，該螺線管的左端應(yīng)該是N極，右端是S極；
根據(jù)安培定則，電流應(yīng)從電磁鐵的右端流入，左端流出，所以電源的右端為正極，左端為負(fù)極；如圖所示：

點評 （1）此題考查凸透鏡的特殊光線作圖和光的反射光路圖，難度不大，注意光線上要標(biāo)出箭頭．
（2）畫力的示意圖的一般步驟為：一畫簡圖二定點，三畫線，四畫尖，五把力的符號標(biāo)尖邊．按照這個作圖步驟，很容易能夠畫出指定力的示意圖．
（3）此題涉及到了安培定則、磁極間的作用、電源極性的判斷及電磁鐵的應(yīng)用，考查得很全面．