Question

2．按照題目要求作圖：

（1）請?jiān)趫D甲中畫出一條眼睛能看到蠟燭S點(diǎn)的像S′的光路圖．
（2）如圖乙，在杠桿AB上施加一個(gè)最小的力，使杠桿在圖中所示位置平衡，畫出這個(gè)最小力的示意圖．
（3）根據(jù)圖丙中通電螺線管的S極，標(biāo)出磁感線方向、小磁針的N極，并在括號內(nèi)標(biāo)出電源的正、負(fù)極．
（4）如圖丁，作出燒杯中小球靜止在水面上時(shí)所受力的示意圖．

Answer 1

分析 （1）要根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物體關(guān)于鏡面對稱．并且要知道反射光線的反向延長線過像點(diǎn)．
（2）由杠桿的平衡條件可知：當(dāng)阻力、阻力臂一定時(shí)，動力臂越大，則動力越小；因此解答此題，只需找出使動力臂最大的動力作用點(diǎn)，然后作動力臂的垂線即可．
（3）利用螺線管的右端為N極，結(jié)合磁感線的特點(diǎn)和磁極間作用規(guī)律可以確定磁感線的方向和小磁針的N、S極．
利用線圈的繞向和螺線管的N、S極，結(jié)合安培定則可以確定螺線管中電流的方向，進(jìn)一步可以得到電源的正負(fù)極．
（4）畫靜止在水面上的小球的受力示意圖首先要搞清楚小球的受力情況，然后根據(jù)力的作圖方法來作圖．

解答 解：（1）連接S與像點(diǎn)S′，連接S′P與鏡面相交于一點(diǎn)O，即為入射點(diǎn)，連接SO、PO，則SO是入射光線，OP為反射光線，如下圖甲所示．

（2）由圖知：若用最小的力使杠桿平衡，那么可選取點(diǎn)A做為動力作用點(diǎn)，OA做動力臂（即動力臂最長，力最�。�，如圖乙所示：

（3）螺線管的右端為N極，磁感線從磁體的N極出發(fā)，回到S極，所以可以確定螺線管周圍磁場的方向是從左向右的．
當(dāng)小磁針靜止時(shí)，根據(jù)磁極間作用規(guī)律可知，靠近電磁鐵N極的一定是小磁針的S極，由此可知小磁針的右下端為N極．
根據(jù)螺線管的右端為N極，以及線圈的繞向利用安培定則可以確定螺線管中電流是從螺線管的左端流入右端流出．
根據(jù)電流方向與電源正負(fù)極之間的關(guān)系：在電源外部電流從正極流出，回到負(fù)極，可以確定電源的正負(fù)極：左端為正極，右端為負(fù)極．
如下圖所示：

（4）小球靜止在水面上，受到了豎直向下的重力和豎直向上的浮力，二力為一對平衡力，過小球重心，分別沿豎直向下和豎直向下的方向畫一條有向線段，并分別用G和_F浮表示，作圖時(shí)兩條線段長度要相等．如圖所示：

點(diǎn)評 （1）明確平面鏡成像的實(shí)質(zhì)，并把握好作圖的順序，是完成此題的關(guān)鍵，同時(shí)，還要注意實(shí)線、虛線的區(qū)別．
（2）在處理此類杠桿中最小力的問題時(shí)，可按以下步驟進(jìn)行：
①確定支點(diǎn)和動力作用點(diǎn)；
②過動力作用點(diǎn)做出與動力臂垂直的直線；
此題中，易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是以A為動力作用點(diǎn)，但實(shí)際上這樣得到的動力臂不是最長的，因此解題時(shí)一定不要被慣性思維所誤導(dǎo)．
（3）解決此題關(guān)鍵要抓住此題的突破口：螺線管的右端為N極．然后利用相關(guān)知識解決磁感線的方向、小磁針的N極、電源的正負(fù)極．
（4）畫力的示意圖時(shí)，一定要結(jié)合物體所處的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)，受到的力是平衡力．