Question

（2013?白下區(qū)一模）（1）“猴子撈月”的故事家喻戶曉，小猴子看見月亮之后驚呼“月亮掉水里了”，惹得眾猴子爭相撈月．如圖甲所示，小猴子的眼睛用點A表示，小猴子看見的水中“月亮”，用點B表示，請你畫出小猴子看見水中“月亮”的光路圖，要求畫出“月亮”的位置（用點C表示），并保留必要的作圖痕跡．
（2）請在圖乙中畫出作用在A點最省力的力F的方向，并標出力F的力臂．
（3）通電螺線管中的電流方向如圖丙所示，標出通電螺線管此時的“N”極．

Answer 1

分析：（1）由于光在水面上發(fā)生鏡面反射，月亮和在水中形成的像關于水面對稱．據(jù)此畫出月亮的位置，連接像與小猴子的眼睛確定入射點，即可完成光路．
（2）使用杠桿時，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長，越省力；因此只需找出使動力臂最大的動力作用點，然后作動力臂的垂線即可．
（3）安培定則內容為：用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為螺線管N極方向；故由電流的方向結合右手螺旋定則可判出通電螺線管的磁極．

解答：解：
（1）根據(jù)平面鏡成像特點（物像對稱），做出月亮的真實位置C，連接像B與小猴子的眼睛A與水面的交點，即為入射點O，再連接C和入射點O即為入射光線CO，AO為反射光線，如圖所示：

（2）作用在A點的力與杠桿垂直時，動力臂最大，動力最小、最省力，方向垂直向下；從支點O做F₁力作用線的垂線段，即為動力臂L₁，如圖所示：

（3）電流由右側流入，故四指從電流流入的方向去握住螺線管，此時會發(fā)現(xiàn)大拇指指向該螺線管的左邊，故該螺線管的左邊是N極，其右邊是S極；
如圖所示：

點評：（1）考查的是我們對生活中光的反射現(xiàn)象的應用，這是我們光現(xiàn)象中的重點，是中考時必考的一個知識點．
（2）考查了力臂的畫法，同時也考查了最小力的確定．根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．
（3）對于一個通電螺線管，只要知道電流的方向、線圈的繞法、螺旋管的N、S極這三個因素中的任意兩個，我們就可以據(jù)安培定則判斷出另一個．