Question

（1）作出光線通過凸透鏡后的折射光線，

（2）用力的示意圖畫出斜面上質量為5kg的物體所受的重力．

（3）如圖，不計重力的杠桿OB可繞O點轉動，重為6N的物體P懸掛在中點A處，拉力F₁與杠桿成30°角，杠桿在水平位置平衡，請在圖中畫出拉力F₁ 的力臂，并求出此狀態下拉力F₁=______N．

（4）如圖所示，開關閉合后小磁針的N極指向左方，請將螺線管繞好線．

Answer 1

解：一條入射光線平行于主光軸，所以該光線經凸透鏡折射后過焦點．
另一條入射光線過焦點，則過焦點的光線經凸透鏡折射后平行主光軸射出．
故答案為：

（2）G=mg=5kg×9.8N/kg=49N．
如圖，畫出重力作用點，豎直向下畫一帶箭頭的線段表示重力，并標出重力的大小49N．
故答案為：

（3）如圖，過支點O做拉力作用線的垂線，則OC為動力臂，OA為阻力臂，
在直角三角形OBC中，
∵∠OBC=30°，
∴OC=×OB，
由題知，OA=×OB，
∴OA=OC，
∵杠桿在水平位置平衡，
∴F₁×OC=G×OA，
∴F₁=G=6N．
故答案為：6．
（4）小磁針N極接近螺線管，因異名磁極相互吸引，則螺線管右側為S極，左側為N極；
電源右側為正極，則由右手螺旋定則可知螺線管的繞向如圖：

分析：（1）先確定所給的入射光線的特點，然后根據凸透鏡的光學特點作圖．
（2）已知物體的質量，根據G=mg求出重力的大小，再根據規則物體的重心在物體的幾何中心，沿重力的方向畫一帶箭頭的線段表示重力，并標出重力的大小．
（3）過支點O做動力（拉力）作用線的垂線，得出力臂，因為在直角三角形OBC中，∠OBC=30°，求出動力臂的大小；又知道阻力和阻力臂，利用杠桿的平衡條件求拉力大小．
（4）由磁極間的相互作用可知螺線管的磁極，則由右手螺旋定則可知螺線管的繞法．
點評：（1）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點．③過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變．
（2）本題考查重力示意圖的畫法，還考查重力計算公式的應用，本題示意圖畫法的關鍵是牢記重力的方向總是豎直向下的．
（3）本題考查了學生對杠桿的平衡條件的掌握和運用，能畫出動力臂并能計算出動力臂的大小是本題的關鍵．
（4）本題考查了磁極間的相互作用規律和右手螺旋定則：用右手握住螺線管，四指指向電流方向，則大拇指指的方向是通電螺線管的N極．