Question

9．（1）如圖1，一個(gè)重可以忽略的氣球用繩子系住浸在水中，氣球?qū)�繩子的拉力3N．試用力的示意圖表示氣球所受浮力．
（2）根據(jù)圖2中磁感線方向，標(biāo)出小磁針的N、S極，并用“+”、“一”分別標(biāo)出電源的正負(fù)極．
（3）為節(jié)約電能，地下通道電動(dòng)扶梯只需在白天且有人時(shí)才開啟．利用紅外線自動(dòng)開關(guān)S₁（現(xiàn)場有人，S₁閉合；現(xiàn)場無人，S₁斷開）以及可見光自動(dòng)開關(guān)S₂（白天，S₂閉合；夜間，S₂斷開）控制電路，可達(dá)到目的．請(qǐng)完成圖3電路連接．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，氣球的重力忽略不計(jì)，氣球所受浮力和繩子對(duì)小球的作用力，是一對(duì)平衡力．大小相等，方向相反作用在同一直線上．
（2）根據(jù)磁感線的方向確定螺旋管的N S極，然后根據(jù)磁體間的相互作用確定磁針的N S極，再利用安培定則確定電源的正負(fù)極．
（3）電路中開關(guān)控制用電器時(shí)，開關(guān)和用電器是串聯(lián)的；兩個(gè)開關(guān)同時(shí)控制電動(dòng)扶梯，當(dāng)現(xiàn)場有人，且有一定的可見光時(shí)，電動(dòng)扶梯才工作，因此兩個(gè)開關(guān)串聯(lián)后共同控制電動(dòng)機(jī)．

解答 解：（1）氣球受到的浮力和繩子的拉力，作用點(diǎn)都在重心上，此時(shí)氣球所受浮力和繩子對(duì)小球的作用力，是一對(duì)平衡力．大小相等，即F_浮=F=3N，浮力方向豎直向上，如圖所示：

（2）因?yàn)榇鸥芯�總是從磁體的N即出發(fā)，所以螺旋管的右端為N極，則小磁針的右端為N極，根據(jù)安培定則可以判斷出電源的正負(fù)極．

（3）用導(dǎo)線從火線開始，將兩個(gè)開關(guān)串聯(lián)，再連接電動(dòng)扶梯的電動(dòng)機(jī)，最后回到零線．如圖所示．

點(diǎn)評(píng) （1）靜止的物體受平衡力的作用，并且浮力的方向總是豎直向上的，會(huì)用力的示意圖表示出力的三要素．
（2）主要考查學(xué)生會(huì)根據(jù)螺旋管的性質(zhì)判斷出磁體的N S極，會(huì)熟練應(yīng)用安培定則．
（3）開關(guān)控制用電器時(shí)開關(guān)和用電器是串聯(lián)的，用電器和用電器之間是并聯(lián)的．根據(jù)實(shí)際需要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路．