Question

作圖

①圖1中小球靜止放在水平地面上．請?jiān)趫D中作出小球受力的示意圖．
②如圖2所示，請分別標(biāo)出通電螺線管和小磁針的N、S極．
③完成圖3中光路圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）靜止在水平面上的小球受重力和支持力作用，根據(jù)重力方向豎直向下、水平面上物體所受支持力方向豎直向上以及規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，過重心表示出重力和支持力的方向．
（2）據(jù)原題中的電源的正負(fù)極，利用安培定則可判斷出該通電螺線管的N、S極，再利用磁化的知識判斷出小磁針的兩極．
（3）凹透鏡又叫發(fā)散透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡后發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線會聚于主光軸上的點(diǎn)即為焦點(diǎn)；據(jù)光路的可逆性知，若入射光線的延長線過焦點(diǎn)，該光線經(jīng)凹透鏡后一定成為平行光．
（4）根據(jù)折射規(guī)律可知：當(dāng)光從空氣斜射入水中時，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，入射角大于折射角．
解答：解：①由于此時小球受到重力和支持力的作用，這兩個力的作用點(diǎn)都作用在其中心上，即按力的示意圖的做法畫出這兩個力即可，如圖所示：

②據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，四指從右邊的那根線入手去握，此時大拇指所指的就是螺線管的N極，即該螺線管的右邊是N極；據(jù)磁極間的作用規(guī)律知，小磁針處于靜止，即小磁針的左邊與螺線管的左邊是異名磁極，故小磁針的左邊是S極，其右邊是N極，其圖如下：

③據(jù)通過凹透鏡的三條特殊光線分析即可，即平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡后發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線會經(jīng)過其另一側(cè)的焦點(diǎn)，入射光線的延長線過焦點(diǎn)，該光線經(jīng)凹透鏡后一定成為平行光．答案見下圖．

當(dāng)光從空氣中斜射入水中，故要先畫出法線，空氣中的入射光線與法線的夾角為入射角；水中的折射光線與法線的夾角為折射角．當(dāng)光從空氣斜射入水中時，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，入射角大于折射角，答案見下圖．

點(diǎn)評：本題考查了力的示意圖、安培定則的應(yīng)用及光路圖的做法，是一道綜合題，難度較大．