Question

13．（1）如圖1甲所示為美觀時(shí)尚的不銹鋼保溫壺，其手柄與壺塞相連，方便安全，打開壺蓋時(shí)可以看成以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的一根杠桿，如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出倒水時(shí)施加在壺蓋上A點(diǎn)處的最小力F及動(dòng)力臂L₁和阻力臂L₂
（2）如圖2所示，彈簧測(cè)力計(jì)下掛有一條形磁鐵，請(qǐng)?jiān)谙路郊埻采蠠�制一螺線管，使開關(guān)閉合后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，標(biāo)出上端極性，并畫出相對(duì)應(yīng)兩磁極間的磁場(chǎng)分布．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握力臂的概念，知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離．由支點(diǎn)向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂．先確定最長的力臂，即離支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線；然后過動(dòng)力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可．
（2）由題意可知，開關(guān)閉合后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，則螺線管與條形磁鐵應(yīng)相互排斥，故可知螺線管的上端磁極，則由右手螺旋定則可知線圈的環(huán)繞方向．

解答 解：（1）過支點(diǎn)O做重力G的作用線的垂線段，即為其阻力臂L₂，動(dòng)力最小，即動(dòng)力臂最長，從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離作為動(dòng)力臂最長，也就是最省力，即OA作為動(dòng)力臂最省力，阻力方向向下，要使杠桿平衡，動(dòng)力方向應(yīng)該向下，如圖所示：

（2）開關(guān)閉合后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，即彈簧變短，應(yīng)使兩磁鐵相互排斥；則由磁極間的相互作用可知，電磁鐵上端應(yīng)為S極；則由安培定則可知，電流應(yīng)由上端流入，可判斷出繞法，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 該題考查了杠桿中最小力的問題，力臂的畫法，磁感線及其特點(diǎn)、線圈的繞法等，是一道綜合題，關(guān)于杠桿中的最小動(dòng)力，可以按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：
①確定杠桿中的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的位置；
②連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)，得到最長的線段；
③經(jīng)過動(dòng)力作用點(diǎn)做出與該線段垂直的直線；
④根據(jù)杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動(dòng)力方向．