Question

13．按要求作圖：

（1）為使輕質杠桿AB在如圖1所示位置靜止，請你在杠桿上畫出所施加最小動力F_l的示意圖，并作出阻力F₂的力臂．
（2）如圖2所示，用筆畫線代替導線將部分家庭電路連接完整．
（3）標出圖3中磁感線的方向和小磁針的N極．

Answer 1

分析 （1）使用杠桿時，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長，越省力；因此只需找出使動力臂最長的動力作用點，然后作動力臂的垂線即可．
支點到阻力作用線的垂直距離是阻力臂．
（2）燈泡的接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點；零線直接接入燈泡的螺旋套．三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．
（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NS極；然后利用磁極間的作用規(guī)律：同名磁極性互排斥，異名磁極相互吸引確定小磁針的N、S極；在磁體的周圍，磁感線從N極流出回到S極，由此可以確定磁感線的方向．

解答 解：（1）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動力臂最長，由圖知OB比OA長，所以OB做動力臂最長，過B點與OB垂直向上作垂線就得到動力F₁的方向是斜向上的，反向延長阻力作用線，則支點O到阻力作用線的垂直距離為阻力臂L₂．

（2）首先辨別上面三根線地線、火線、零線．即與開關相連的一定是火線，
燈泡接法：火線進入開關，這樣斷開開關能切斷火線，接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故．既能控制燈泡，又能更安全．三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．如圖所示：

（3）由圖可知，電流由左端流入，右端流出，則用右手握住螺線管，四指沿電流方向，則大拇指向右，即螺線管的右端為N極；
當小磁針靜止時，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，相互靠近的一定是異名磁極，因此可以確定小磁針的左端為S極，右端為N極；
在磁體的周圍磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極，所以磁感線的方向是向左的．答案如圖所示：

點評 （1）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．
（2）掌握家庭電路的燈泡、開關、三孔插座、兩孔插座、保險絲的接法，同時考慮使用性和安全性．
（3）考查了磁極間的作用規(guī)律、安培定則、磁感線的方向等幾個知識點．小磁針的N、S極是由螺線管的N、S極來確定的，因此確定螺線管的N、S極是解決此題的突破口．