Question

（1）在圖（a）中，平面鏡前有A、B兩個(gè)點(diǎn)光源，試用作圖法確定人眼沿什么方向觀察時(shí)，可以看到鏡子中A、B的像在同一直線上．
（2）圖（b）中是一通電螺線管和一小磁針靜止時(shí)的情形，試在圖中分別標(biāo)出電源的正、負(fù)極和小磁針的N、S極．
（3）如圖（c）所示，杠桿左端向下傾斜，O為杠桿的支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)诟軛U上標(biāo)出使杠桿在此位置平衡的最小的動(dòng)力F₁，并畫(huà)出動(dòng)力臂L₁．

Answer 1

解：（1）分別作出A、B兩個(gè)點(diǎn)光源在平面鏡中的像點(diǎn)A′B′，連接A′B′并反向延長(zhǎng)與鏡面的交點(diǎn)O即為反射點(diǎn)，則人眼沿CO方向觀察時(shí)，可以看到A、B的像在同一直線上，如下圖所示：
（2）磁感線在磁體的周?chē)鷱拇朋w的N極出發(fā)回到S極，所以螺線管的左端為N極；小磁針的左端靠近螺線管的左端N極，由于異名磁極相互吸引，吸引小磁針的左端為S極，右端為N極．根據(jù)螺線管的左端為N極，結(jié)合線圈的繞向，利用安培定則可以確定電流從螺線管的左端流入右端流出，所以電源的左端為正極，右端為負(fù)極．如下圖所示：
（3）要使動(dòng)力最小就要使動(dòng)力臂最大，因此在杠桿上找一點(diǎn)，即杠桿的左下端點(diǎn)，該點(diǎn)到杠桿支點(diǎn)的距離最大，所以該點(diǎn)與支點(diǎn)的連線即為最大的動(dòng)力臂．過(guò)該點(diǎn)做垂線，即為最小的動(dòng)力．如下圖所示：

分析：（1）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，作出發(fā)光點(diǎn)A、B在平面鏡中的像點(diǎn)A′B′的位置．再根據(jù)平面鏡成像中反射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)線點(diǎn)可確定人眼沿什么方向觀察．
（2）根據(jù)磁感線的方向利用磁感線的特點(diǎn)，可以確定螺線管的N、S極；根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可以確定小磁針的N、S極；再結(jié)合線圈繞向利用安培定則可以確定線圈中的電流方向，從而可以確定電源的正負(fù)極．
（3）在阻力和阻力臂一定的情況下，要使動(dòng)力最小，利用杠桿的平衡條件可知，就要使動(dòng)力臂最大，由此入手找出最小的力．
點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查了學(xué)生對(duì)于平面鏡成像的作圖的掌握程度．
（2）右手螺旋定則為重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)熟練掌握，其內(nèi)容為：用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向?yàn)镹極方向．
（3）本題考查最小力問(wèn)題，最小力問(wèn)題轉(zhuǎn)化成最大力臂問(wèn)題是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．