Question

（1）如图甲所示，画出光线通过透镜后的光路图．
（2）如图乙所示，汽车在笔直的马路上行驶，请用力的示意图画出它在竖直方向受到的力．
（3）如图丙杠杆，分别画出为了使杠杠平衡的最小力F₁和阻力臂L₂

Answer 1

【答案】分析：（1）首先看清光线特点，然后再根据凸透镜的三条特殊光线作图．
（2）行驶在水平面上的物体，在竖直方向上，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用，并且重力和支持力是一对平衡力，因此由二力平衡的条件可得，支持力的大小等于重力的大小，支持力的作用点在物体与地面接触的位置，由于物体在水平地面上，因此支持力的方向竖直向上．
（3）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．
解答：解：（1）①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如下图：
（2）重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，注意重力、支持力长度相等，如图：
（3）由图可见，支点为O，连接支点和动力作用点得到线段OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；O为支点，点O到阻力G的垂线段就是阻力的力臂L₂．如下图所示：

点评：（1）凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
（2）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等；
（3）力臂指的是支点到力的作用线的距离．