Question

17．（1）完成圖甲中的光路．
（2）圖乙，為使杠桿OA靜止，畫出在A點所加最小力F₁的示意圖和阻力F₂的力臂l₂．
（3）圖丙中小磁針靜止在地球赤道正上方，請標出此時小磁針的N、S極．

Answer 1

分析 （1）在作凸透鏡光路圖時，先確定所給的光線的特點再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖．
（2）力臂是支點到力的作用線的距離．由杠桿的平衡條件可知，當杠桿平衡時，力臂最長，力最�。�
（3）指南針是根據(jù)地磁場的作用工作的，地磁的南極在地理的北極附近，而地磁的北極在地理的南極附近，再根據(jù)磁極間的作用規(guī)律，可判斷小磁針的指向．

解答 解：
（1）過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行與主光軸射出，由此畫出入射光線，如圖所示：
；
（2）由圖知O是支點，F(xiàn)₁作用在A點，最長力臂是OA，所以F₁的方向要與OA垂直，這樣才能保證其力臂是OA；向力F₂的作用線作垂線，作出力臂l₂．如圖所示：
；
（3）上端為地理的北極，因為地磁的南極在地理的北極附近，而地磁的北極在地理的南極附近，根據(jù)異名磁極相互吸引，所以小磁針指向北方（即地磁的南極）的為N極，指向南方（即地磁的北極）的是小磁針的S極，如圖所示：
．

點評 （1）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點．③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變．
（2）力臂為支點到力的作用線的距離，為一垂線段，不是直線．注意最小力的判斷：當杠桿平衡時，力臂最長的力就是最小力．
（3）明確地磁場的特點及磁極間的相互作用規(guī)律，可順利解答此題．