Question

7．根據(jù)要求作圖．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D1中畫(huà)出使杠桿在圖示位置保持平衡時(shí)最小的力F₁和阻力F₂的力臂．
（2）一束光線射到某平面鏡上，使其沿水平方向傳播，如圖2所示．請(qǐng)畫(huà)出放置的平面鏡并標(biāo)出入射角i．
（3）如圖3，根據(jù)小磁針靜止時(shí)指向，在圖中標(biāo)出通電螺線管N極和電源“+”極．

Answer 1

分析 （1）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離．由支點(diǎn)向力的作用線做垂線，垂線段的長(zhǎng)度即為力臂．確定最小力，先要確定最長(zhǎng)力臂的作用點(diǎn)，即在杠桿上到支點(diǎn)距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)，然后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可；
（2）法線是反射光線與入射光線形成夾角的角平分線，而平面鏡與法線垂直而且過(guò)反射點(diǎn)，從而確定平面鏡的位置；
（3）由磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，判斷出通電螺線管的NS極，再由安培定判斷出電流的方向，標(biāo)出電源的正、負(fù)極．

解答 解：
（1）過(guò)支點(diǎn)O作阻力作用的垂線段L₂，即阻力F₂的力臂；
在杠桿上到支點(diǎn)O距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)為B，過(guò)B點(diǎn)做垂直于OB、斜向上的作用力，即最小的力F₁，如圖所示：
（2）過(guò)入射點(diǎn)作入射光線與反射光線夾角的平分線（即法線），再過(guò)入射點(diǎn)作垂直于法線的平面鏡．同時(shí)，標(biāo)出入射角i，如圖所示：
（3）由磁極間的相互作用規(guī)律可知通電螺線管的左端為S極，右端為N極；根據(jù)安培定則，伸出右手，使右手大拇指指示通電螺線管的N極（右端），則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较�，即電流是從螺線管的左端流入的，右端流出，所以電源的左端為正極，右端為負(fù)極．

點(diǎn)評(píng) （1）力臂畫(huà)法的關(guān)鍵是牢記力臂與力的作用線的關(guān)系；確定杠桿中最小力是該題的難點(diǎn)；
（2）考查了光的反射定律的應(yīng)用，首先要熟記光的反射定律的內(nèi)容，并要注意入射角與反射角的概念，法線為入射光線和反射光線的角平分線，法線與平面鏡垂直；
（3）考查了磁極間的相互作用規(guī)律和安培定則的使用．利用定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法．