Question

15．（1）如圖甲所示，O為支點，在圖中A點畫出使用該羊角錘拔釘子時最小力F₁；
（2）如圖乙所示的場景發(fā)生在炎熱的天氣，在圖中虛線框內(nèi)畫一個帶箭頭的線段，用來表示地面附近空氣的流動方向；
（3）如圖丙所示，開關(guān)S閉合后，小磁針在條形磁體和通電螺線管的共同作用下，在圖中位置處于靜止狀態(tài)，請你根據(jù)條形磁鐵的極性標出小磁針的N、S極，并用“+”、“-”標出電源的正負極．

Answer 1

分析 （1）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當動力臂最大時，動力最小，即最省力．連接支點和力的作用點A即是最大動力臂，當作用力與之垂直時，作用力最�。�
（2）根據(jù)水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大的特點來分析炎熱的天氣里空氣的流動方向．
（3）根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律，利用條形磁鐵的N極，可以確定小磁針以及電磁鐵的NS極；根據(jù)電磁鐵的NS極和線圈的繞向，利用安培定則可以確定電流的方向，進而得到電源的正負極．

解答 解：
（1）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，在阻力和阻力臂一定的條件下，當動力臂最大時，動力最小，即最省力．力臂越長越省力，最長的力臂即支點與作用點的連線，然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可．如圖所示：
；
（2）由圖可知此時為晚上，氣溫降低，水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大，陸地和海水放出相同的熱量，海水溫度下降的慢，陸地溫度下降的快．海面上熱空氣上升，所以空氣從陸地吹向海面，形成風(fēng)．如圖所示：
；
（3）因為異名磁極相吸引，條形磁鐵的左端為N極，則小磁針靜止時向下為S極，電磁鐵與條形磁鐵相鄰端為同名磁極N極，即電磁鐵的右端為N極．
根據(jù)電磁鐵的繞向和NS極，安培定則可以確定電流從電磁鐵的左端流入，右端流出，由此可知，電源的左端為正極，右端為負極．故標出小磁針和螺線管的N、S極以及電源的正負極如圖所示：
．

點評 （1）本題結(jié)合生活中常見的羊角錘來考查杠桿的五要素和杠桿的平衡條件，知道動力臂越長越省力．
（2）主要考查學(xué)生對水的比熱容較大的應(yīng)用的了解和掌握，涉及到海陸風(fēng)的形成，是一道難題．
（3）此題應(yīng)從條形磁鐵的N、S極，利用磁極間作用規(guī)律確定電磁鐵的NS極，利用安培定則確定電流的繞向．