Question

19．按照題目要求作圖．
（1）根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在圖中畫(huà)出物體AB在平面鏡MN中所成的像．
（2）畫(huà)出圖中凹透鏡的折射光線．
（3）將如圖所示的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在虛線框內(nèi)完成，器材自選）．
要求：①電磁鐵磁性有無(wú)可以控制；
②能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；
③電路接通后使小磁針靜止時(shí)在如圖所示的位置．

Answer 1

分析 （1）平面鏡成像的特點(diǎn)是：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，利用這一對(duì)稱性作出AB的像；
（2）先確定所給的入射光線或折射光線的特點(diǎn)，然后根據(jù)凹透鏡的光學(xué)特點(diǎn)（三條特殊光線）作圖．
（3）要改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，就需要從決定電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素電流大小、線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯這幾方面去考慮．由于線圈匝數(shù)、鐵芯這兩個(gè)方面已經(jīng)確定．故只有從電流大小去考慮．
要使小磁針靜止在圖示位置，就要使電磁鐵的左端為N極，右端為S極．然后利用安培定則來(lái)確定電流方向．

解答 解：（1）分別作出物體AB端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：
（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(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)；延長(zhǎng)線過(guò)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；
（3）電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟電流大小、匝數(shù)多少、是否有鐵芯插入有關(guān)；
圖中線圈匝數(shù)多少、是否有鐵芯插入已確定，所以只能改變電流的大小，我們可以利用滑動(dòng)變阻器來(lái)達(dá)到這個(gè)目的，滑動(dòng)變阻器與電源串聯(lián)，所以我們還要畫(huà)出電源、開(kāi)關(guān)．
小磁針靜止時(shí)N極所指示的方向--向右，為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向；在磁體外部，磁感線從N極指向S極，所以螺線管的右端為S極，左端為N極．
根據(jù)右手螺旋定則，電流應(yīng)該從電磁鐵的右端流入，左端流出，所以通電螺線管右端的導(dǎo)線連接電源的正極，左端的導(dǎo)線連接電源的負(fù)極．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）在平面鏡成像作圖中，若作出物體在平面鏡中所成的像，要先根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，先作出端點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)的像點(diǎn)，再用虛線連接各點(diǎn)即為物體的像．
（2）凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長(zhǎng)線過(guò)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(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)．③過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（3）本題考查了學(xué)生對(duì)于有關(guān)電磁鐵知識(shí)的掌握情況，要求學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，真正做到學(xué)以致用．