Question

（1）如圖甲所示，畫出光線通過透鏡后的光路圖．
（2）如圖乙所示，汽車在筆直的馬路上行駛，請用力的示意圖畫出它在豎直方向受到的力．
（3）如圖丙杠桿，分別畫出為了使杠杠平衡的最小力F₁和阻力臂L₂

Answer 1

【答案】分析：（1）首先看清光線特點，然后再根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線作圖．
（2）行駛在水平面上的物體，在豎直方向上，受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力作用，并且重力和支持力是一對平衡力，因此由二力平衡的條件可得，支持力的大小等于重力的大小，支持力的作用點在物體與地面接觸的位置，由于物體在水平地面上，因此支持力的方向豎直向上．
（3）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．
解答：解：（1）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，如下圖：
（2）重力從重心豎直向下畫，支持力從重心豎直向上畫，注意重力、支持力長度相等，如圖：
（3）由圖可見，支點為O，連接支點和動力作用點得到線段OA就是最長的動力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向上，據(jù)此可畫出最小的動力；O為支點，點O到阻力G的垂線段就是阻力的力臂L₂．如下圖所示：

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）作力的示意圖，要用一條帶箭頭的線段表示力，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點或終點表示力的作用點，是平衡力的長度要相等；
（3）力臂指的是支點到力的作用線的距離．