Question

按題目要求作圖：
（1）如圖甲所示，將一小石塊用力豎直向上拋出，請畫出石塊離開手后在豎直上升過程中所受力的示意圖（不計空氣阻力和浮力）；
（2）如圖乙所示是用螺絲刀撬圖釘?shù)氖疽鈭D，畫出動力F₁的力臂l₁和阻力F₂的示意圖．
（3）如圖丙所示是一個通電螺線管，電流方向已標出．請在圖中標出靜止小磁針的N極，并用箭頭標出圖中磁感線的方向．

Answer 1

分析：（1）由于石塊離開手后在豎直上升過程中不計空氣阻力和浮力，所以只受到重力的作用，重力的作用點在重心上，方向豎直向下；
（2）力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．
②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．
③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
（3）利用螺線管中電流的方向和線圈的繞向，根據(jù)安培定則確定螺線管的N、S極；然后利用磁極間的作用規(guī)律確定小磁針的N、S極；在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極出發(fā)，回到S極．

解答：解：（1）石塊在上升過程中（不計空氣阻力和浮力）．所以只受到的重力作用，從重心豎直向下畫，并標上字母符號G，如下圖所示：
（2）找出支點，從O做F₁的垂線就是F₁的力臂，要使杠桿平衡，F(xiàn)₂的方向向下．如下圖所示：
（3）根據(jù)螺線管中電流的方向和線圈的繞向，利用安培定則可以確定螺線管的左端為S極，右端為N極．
根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，在螺線管磁力的作用下，小磁針靜止時靠近螺線管N極的一定是小磁針的S極；靠近螺線管S極的一定是小磁針的N極．由此可確定小磁針的左端為N極，右端為S極；在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極出發(fā)，回到S極．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；
（2）作力臂時要找好支點與力的作用線，力臂是從支點到力的作用線的距離．
（3）由于小磁針的N、S極、磁感線的方向都是由螺線管的磁極來決定的，所以確定螺線管的N、S極是解決此題的關(guān)鍵．