Question

13．按要求作圖：

（1）為使輕質(zhì)杠桿AB在如圖1所示位置靜止，請(qǐng)你在杠桿上畫(huà)出所施加最小動(dòng)力F_l的示意圖，并作出阻力F₂的力臂．
（2）如圖2所示，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將部分家庭電路連接完整．
（3）標(biāo)出圖3中磁感線(xiàn)的方向和小磁針的N極．

Answer 1

分析 （1）使用杠桿時(shí)，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，越省力；因此只需找出使動(dòng)力臂最長(zhǎng)的動(dòng)力作用點(diǎn)，然后作動(dòng)力臂的垂線(xiàn)即可．
支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離是阻力臂．
（2）燈泡的接法：火線(xiàn)進(jìn)入開(kāi)關(guān)，再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn)；零線(xiàn)直接接入燈泡的螺旋套．三孔插座的接法：上孔接地線(xiàn)；左孔接零線(xiàn)；右孔接火線(xiàn)．
（3）利用螺線(xiàn)管中電流的方向和線(xiàn)圈的繞向，根據(jù)安培定則確定螺線(xiàn)管的NS極；然后利用磁極間的作用規(guī)律：同名磁極性互排斥，異名磁極相互吸引確定小磁針的N、S極；在磁體的周?chē)�，磁感線(xiàn)從N極流出回到S極，由此可以確定磁感線(xiàn)的方向．

解答 解：（1）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動(dòng)力臂最長(zhǎng)，由圖知OB比OA長(zhǎng)，所以O(shè)B做動(dòng)力臂最長(zhǎng)，過(guò)B點(diǎn)與OB垂直向上作垂線(xiàn)就得到動(dòng)力F₁的方向是斜向上的，反向延長(zhǎng)阻力作用線(xiàn)，則支點(diǎn)O到阻力作用線(xiàn)的垂直距離為阻力臂L₂．

（2）首先辨別上面三根線(xiàn)地線(xiàn)、火線(xiàn)、零線(xiàn)．即與開(kāi)關(guān)相連的一定是火線(xiàn)，
燈泡接法：火線(xiàn)進(jìn)入開(kāi)關(guān)，這樣斷開(kāi)開(kāi)關(guān)能切斷火線(xiàn)，接觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故．既能控制燈泡，又能更安全．三孔插座的接法：上孔接地線(xiàn)；左孔接零線(xiàn)；右孔接火線(xiàn)．如圖所示：

（3）由圖可知，電流由左端流入，右端流出，則用右手握住螺線(xiàn)管，四指沿電流方向，則大拇指向右，即螺線(xiàn)管的右端為N極；
當(dāng)小磁針靜止時(shí)，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，相互靠近的一定是異名磁極，因此可以確定小磁針的左端為S極，右端為N極；
在磁體的周?chē)�磁感線(xiàn)從磁體的N極出發(fā)回到S極，所以磁感線(xiàn)的方向是向左的．答案如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）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(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線(xiàn)就是最長(zhǎng)的力臂，過(guò)力的作用點(diǎn)作垂線(xiàn)就是最小的力．
（2）掌握家庭電路的燈泡、開(kāi)關(guān)、三孔插座、兩孔插座、保險(xiǎn)絲的接法，同時(shí)考慮使用性和安全性．
（3）考查了磁極間的作用規(guī)律、安培定則、磁感線(xiàn)的方向等幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)．小磁針的N、S極是由螺線(xiàn)管的N、S極來(lái)確定的，因此確定螺線(xiàn)管的N、S極是解決此題的突破口．