Question

（1）下圖A給出物體AB及像A′B′的位置，請在圖中畫出凸透鏡及其焦點F的大致位置．
（2）在B圖中畫出力F₁的力臂和力臂L₂對應的力F₂．
（3）根據圖C中小磁針的指向，判斷通電螺線管中電源的正負極．

Answer 1

【答案】分析：（1）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的原因．知道像點是由發光點通過凸透鏡會聚而形成的．
同時要知道過光心的光線，傳播方向不變．平行于主光軸的光線會聚于焦點．
同時要知道光路是可逆的．
（2）要解決此題，需要掌握力臂的概念．知道力臂是支點到力的作用線的距離．所以在做力臂時，要由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂．
（3）要解決此題，需要掌握磁極間的相互作用．知道同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．
同時要掌握安培定則：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極．
要知道在電源的外部，電流從電源的正極流出，流回負極．
解答：解：（1）連接AA′與主光軸相交于一點O，則O為凸透鏡的光心，從而確定凸透鏡的位置．
由A做平行于主光軸的光線，則通過凸透鏡的會聚后過焦點而會聚在A′點．則折射光線與主光軸的交點為焦點的位置．
由于光路是可逆的，所以由A′點射向凸透鏡的光線過焦點并會聚于點A．
故答案為：
（2）做出F₁的作用線，由支點向F₁的作用線做垂線，垂線段的長度即為動力臂L₁．
過L₂的端點做L₂的垂線與杠桿交于一點，即為F₂的作用點，方向斜向下．
故答案為：
（3）根據小磁針的指向，可以得知螺線管的左端為N極．根據安培定則得螺線管外部電流方向向上．
所以右端為電源的正極，左端為負極．
故答案為：
點評：此題主要考查了凸透鏡成像的原因及凸透鏡對光線的作用．知道由物體發出的光線經凸透鏡后恰好會聚于像點．同時要掌握三條特殊的光線．
同時考查了力臂的畫法，知道力臂是支點到力的作用線的距離，在畫力臂時要找準支點和力的作用線．
考查了通電螺線管的磁極的判定．首先要掌握安培定則的內容，能夠根據極性判斷電流的方向，從而判定電源的正負極．