Question

13．按題目要求作圖：

（1）如圖甲AOB是用軟繩懸掛的輕質(zhì)杠桿，請(qǐng)畫出能使杠桿在圖示位置平衡的最小拉力的示意圖；
（2）如圖乙所示，根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向標(biāo)出通電螺線管的磁極并在虛線框正確填入電源的符號(hào)；
（3）要想使與水平方向成30°角的太陽光，被平面鏡發(fā)射后豎直照射到井底，確定圖中平面鏡的位置（標(biāo)明鏡面與水平方向夾角的度數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長．因此先確定最長的力臂，即離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)；然后過動(dòng)力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可；
（2）已知了小磁針的磁極，根據(jù)磁極間的相互作用，可判斷出通電螺線管的磁極，再由右手螺旋定則來得出電源的正負(fù)極．
（3）先過入射點(diǎn)作出反射光線，然后作入射光線和反射光線的角平分線，即法線，再過入射點(diǎn)作垂直于法線的鏡面，最后根據(jù)角之間的關(guān)系求出鏡面與水平面的夾角．

解答 解：（1）由圖可知，OB大于OA，故根據(jù)杠桿平衡原理可知，最長的力臂為OB時(shí)，拉力最小，過B點(diǎn)作垂直于OB的作用力F，要使杠桿平衡，其方向應(yīng)該向上；如圖所示：

（2）由圖知，小磁針右側(cè)是N極，根據(jù)異名磁極相互吸引知，螺線管的左側(cè)是S極，右側(cè)是N極；根據(jù)右手螺旋定則知：電源左側(cè)是正極，右側(cè)是負(fù)極．如圖所示：

（3）過入射點(diǎn)作豎直向下的反射光線，因?yàn)槿肷涔饩�和反射光線的夾角為入射角和反射角之和，而反射角等于入射角，所以作入射光線和反射光線夾角的平分線，即可畫出平面鏡的位置并標(biāo)出反射角．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）由杠桿的平衡條件，杠桿中最小作用力問題，可以轉(zhuǎn)化為最大力臂問題，解題的關(guān)鍵是找出最長的力臂．
（2）利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法．
（3）知道反射定律的內(nèi)容，會(huì)根據(jù)反射定律完成反射光路，會(huì)根據(jù)角之間的關(guān)系計(jì)算角的大小．