Question

7．（1）如圖1所示，用力把一個物體壓在豎直的墻壁上使其靜止，請畫出物體所受重力G和摩擦力f的示意圖．
（2）在圖2中畫出入射光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線．
（3）如圖3所示，小磁針靜止在通電螺線管的正右方，請根據(jù)磁感線方向，在圖中括號內(nèi)標出小磁針的N、S極和電源的正、負極．
（4）在圖4中，要使杠桿OBA在圖示位置靜止，請畫出作用在A點的最小力F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）當物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受力平衡作用，因此靜止在豎直墻面上的物體在豎直方向上受到重力和摩擦力作用，二力是一對平衡力，大小相等、方向相反，二力的作用點可都畫在重心．
（2）由圖示可知，入射光線平行于主光軸，根據(jù)入射光線的特點，可以畫出對應的折射光線．
（3）根據(jù)圖中磁感線方向，先判斷螺線管的兩個磁極，根據(jù)磁極間的相互作用再判斷小磁針的磁極．最后根據(jù)安培定則判斷螺線管中電流的方向，標出電源的正負極．
（4）根據(jù)杠桿平衡的條件，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．

解答 解：
（1）過物體的重心，沿豎直向上畫出摩擦力f、沿豎直向下畫出重力，如圖所示：

（2）平行于主光軸的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過焦點，由此可以確定該條入射光線對應的折射光線．如圖所示：

（3）在磁體外部，磁感線總是從磁體的N極發(fā)出，最后回到S極．所以螺線管的右端為S極，左端為N極．根據(jù)磁極間的相互作用可以判斷出小磁針的左端為N極，右端為S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為電流的方向，即電流是從螺線管的右端流入的．所以電源的右端為正極，左端為負極．如圖所示：

（4）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；如圖所示：

點評 （1）作力的示意圖，要用一條帶箭頭的線段表示力，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點或終點表示力的作用點，是平衡力的長度要相等；
（2）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點．③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；
（3）既考查了通電螺線管、小磁針磁極的判斷又考查了電流方向的判斷，一環(huán)扣一環(huán)也是易錯題，要求學生步步仔細才行；
（4）考查最小動力的確定；由杠桿的平衡條件，杠桿中最小作用力問題，可以轉化為最大力臂問題，解題的關鍵是找出最長的力臂．