Question

14．（1）如圖1所示，a、b是鏡前一點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后的兩條反射光線，請在圖中根據(jù)反射光線a、b畫出點(diǎn)光源S的位置．
（2）如圖2所示，請在圖中完成光路圖．
（3）如圖3所示，浸沒在水中的小球正在加速上浮，請畫出其受力的示意圖．
（4）如圖4所示，請在杠桿A處畫出物體拉起時的最小拉力F₁，并畫出拉力F₁的力臂L₁．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反射光線反向延長過像點(diǎn)，作出反光點(diǎn)的像點(diǎn)S′，再根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對稱作出發(fā)光點(diǎn)S的位置，補(bǔ)出入射光線．
（2）在作凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖．
（3）浸沒在水中的小球在水中上浮，是因為浮力大于重力，分別按力的示意圖的作法作出浮力和重力．
（4）由杠桿平衡的條件知，當(dāng)阻力與阻力的力臂的乘積為定值時，動力臂最大時，動力是最小的，此時的動力臂是支點(diǎn)到動力的作用點(diǎn)的距離．

解答 解：（1）先將兩條反射光線反向延長交于一點(diǎn)S′，在通過平面鏡作出S′的對稱點(diǎn)S，即為發(fā)光點(diǎn)的位置，并聯(lián)接S與兩個反射點(diǎn)畫出入射光線，如圖所示：

（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)．過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．如圖所示：

（3）浮力、重力均作在重心上，重力G豎直向下，浮力F豎直向上，浮力的長度大于重力，如圖：

（4）根據(jù)杠桿的平衡條件，動力F₁最小時，其力臂最長，即從支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離OA最長；在A點(diǎn)做力臂OA的垂線，方向向上，即為最小動力F₁，OA的長度即為該力的力臂，如圖所示：

點(diǎn)評 （1）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)完成本題較為直觀、準(zhǔn)確，因此建議同學(xué)們用平面鏡成像的特點(diǎn)作圖．
（2）凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（3）重力和浮力一般能作出，易錯點(diǎn)在于畫不出浮力的長度大于重力．
（4）力臂的畫法應(yīng)始終遵循從支點(diǎn)到力的作用線畫垂線這一原則；找最小的力時則一定要遵循找最長的力臂這一原則．明確了這些才能按一定的作圖規(guī)則將力或力臂表示出來．