Question

11．按下列要求作圖．

（1）在圖甲中畫出斜面上的物體所受的重力G和物體對斜面壓力F的示意圖．
（2）根據(jù)光的反射定律，在圖乙中畫出反射光線并標出反射角的度數(shù)．
（3）在圖乙中畫出使杠桿OA平衡時最小動力F₁的方向和阻力F₂的力臂l₂．
（4）如圖所示，標出通電螺線管的N、S極和電源的正負極．

Answer 1

分析 （1）重力是物體受到的力，因此根據(jù)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，重力的方向總是豎直向下的，過物體的重心表示出重力的方向即可；
壓力是接觸面受到的力，因此壓力的作用點在接觸面上，即物體與接觸面的中點；然后根據(jù)壓力的方向垂直于受力面，并過壓力作用點表示出壓力的方向即可．
（2）光的反射定律的內(nèi)容：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角．可歸納為：“三線共面，兩線分居，兩角相等”．
要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光線與法線的夾角；反射角是反射光線與法線的夾角．
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長．
（4）已知螺線管的N、S極，根據(jù)安培定則判斷出電流的方向從而找到電源的正負極．

解答 解：（1）過物體重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并用符號G表示；
在斜面上選取物體與接觸面的中點為壓力的作用點，過壓力作用點沿垂直于斜面畫一條帶箭頭的線段，并用符號F表示；如下圖所示：
（2）先過入射點垂直平面鏡作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角在法線的右側(cè)畫出反射光線，入射光線與平面鏡的夾角為30°，所以入射角為90°-30°=60°，故反射角也為60°．如下圖所示：
（3）①連接OA就是最長的動力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向上，據(jù)此可畫出最小的動力；
②O為支點，點O到F₂的垂線段就是F₂的力臂L₂；如下圖所示：
（4）根據(jù)安培定則，伸出右手握住螺線管使大拇指指示通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，所以電流由螺線管的右端流入，即電源的右端為正極，電源左端是負極．如下圖所示：

點評 （1）本題的關(guān)鍵是確定壓力和重力的作用點和方向，并會用力的圖示表示力的三要素．
（2）在用光的反射定律作圖時，注意一些技巧：反射角等于入射角、法線垂直反射面、法線為入射光線和反射光線的角平分線等；求反射角的大小，注意用平面幾何角度關(guān)系．
（3）力臂畫法的關(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．
（4）本題主要考查安培定則，要熟記安培定則的內(nèi)容：右手大拇指與彎曲的四指垂直，四指與螺線管電流方向一致，大拇指的指向為螺線管的N極．