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(shí)盆相當(dāng)于一個(gè)杠桿．右邊是它的示意圖，圖中O為支點(diǎn)，A為動(dòng)力作用點(diǎn)．請(qǐng)你在示意圖中畫(huà)出最小動(dòng)力F₁和阻力臂L₂．
（2）AB是物體，A′B′是經(jīng)過(guò)凸透鏡所成的像，CC′是主光軸．在下圖中畫(huà)出凸透鏡位置并標(biāo)出透鏡右焦點(diǎn)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(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題．
（2）利用凸透鏡的兩條特殊光線：過(guò)光心的光線其傳播方向不變；過(guò)焦點(diǎn)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(diǎn)的大致位置

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

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

故答案為：
（1）見(jiàn)上圖；（2）見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查杠桿的最小力問(wèn)題和透鏡的光路圖，畫(huà)出杠桿中最小作用力的關(guān)鍵是找出最長(zhǎng)的力臂，一般情況下支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離作為動(dòng)力臂最長(zhǎng)．