Question

4．請(qǐng)按要求作圖：
（1）在圖甲中的虛線(xiàn)框內(nèi)填入合適的透鏡．
（2）如圖乙所示，用起子開(kāi)啟瓶蓋，畫(huà)出動(dòng)力F₁的力臂L₁及阻力F₂的示意圖．
（3）如圖丙所示，根據(jù)通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)方向，標(biāo)出電源的正、負(fù)極和小磁針的N極．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用；凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用；
光線(xiàn)的會(huì)聚和發(fā)散主要看出射光線(xiàn)是靠近了主光軸還是遠(yuǎn)離了主光軸．
（2）知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，由支點(diǎn)向力的作用線(xiàn)引垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度即為力臂；掌握動(dòng)力和阻力的概念，在此題中蓋對(duì)起子的力即為阻力．
（3）①根據(jù)圖中磁感線(xiàn)方向，先判斷螺線(xiàn)管的兩個(gè)磁極．
②根據(jù)磁極間的相互作用再判斷小磁針的磁極．
③最后根據(jù)安培定則判斷螺線(xiàn)管中電流的方向，標(biāo)出電源的正負(fù)極．

解答 解：（1）由圖可知，光線(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡變的靠近了主光軸，對(duì)光線(xiàn)起到了會(huì)聚作用，應(yīng)填凸透鏡；如圖所示：

（2）首先在F₁的方向上做出力F₁的作用線(xiàn)，然后從支點(diǎn)O向F₁的作用線(xiàn)引垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度即為力臂L₁．
F₁使起子沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其中蓋對(duì)起子的力阻礙了起子的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以是阻力F₂，方向豎直向下，如下圖所示：

（3）在磁體外部，磁感線(xiàn)總是從磁體的N極發(fā)出，最后回到S極．所以螺線(xiàn)管的左端為N極，右端為S極．根據(jù)磁極間的相互作用可以判斷出小磁針的右端為N極，左端為S極．根據(jù)安培定則：伸出右手，使右手大拇指指示通電螺線(xiàn)管的N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较�，即電流是從螺線(xiàn)管的右端流入的．所以電源的右端為正極，左端為負(fù)極．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）此題主要考查了凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用．首先通過(guò)比較折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)的情況確定會(huì)聚或發(fā)散作用，從而確定透鏡的種類(lèi)．
（2）掌握杠桿的五個(gè)要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂．根據(jù)動(dòng)力和阻力畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂；注意力臂是一條線(xiàn)段，而非直線(xiàn)．
（3）安培定則涉及三個(gè)方向：磁場(chǎng)方向；電流方向；線(xiàn)圈繞向．告訴其中的兩個(gè)方向可以確定第三個(gè)方向．