Question

4．（1）如圖，力氣大的人，用一只手就可以把一盆水端起，此時盆相當(dāng)于一個杠桿．右邊是它的示意圖，圖中O為支點，A為動力作用點．請你在示意圖中畫出最小動力F₁和阻力臂L₂．
（2）AB是物體，A′B′是經(jīng)過凸透鏡所成的像，CC′是主光軸．在下圖中畫出凸透鏡位置并標(biāo)出透鏡右焦點F．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據(jù)此可解決此題．
（2）利用凸透鏡的兩條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；根據(jù)光路可逆和圖示作出透鏡和焦點的大致位置

解答 解：（1）由圖可知，重力為阻力，當(dāng)O點支點時，阻力和阻力臂的乘積一定，則O到重力作用點的垂線段就是阻力臂L₂；
A為動力作用點，則OA為最長的動力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向右上方，據(jù)此可畫出最小的動力．如圖：

（2）連接物像的端點A、A′并延長與主光軸交于O點，O點為凸透鏡的光心，過O點垂直主光軸作出凸透鏡；
從A點平行于主光軸作一條入射光線，交與凸透鏡與E點，連接A′E并延長交于主光軸 F點，F(xiàn)點為凸透鏡的一個焦點，EF為入射光線AE的折射光線，在凸透鏡的左側(cè)對稱的作出另一焦點F，如圖

故答案為：
（1）見上圖；（2）見上圖．

點評 本題考查杠桿的最小力問題和透鏡的光路圖，畫出杠桿中最小作用力的關(guān)鍵是找出最長的力臂，一般情況下支點到動力作用點的距離作為動力臂最長．