Question

18．按要求作圖：

（1）如圖1所示，請(qǐng)根據(jù)通電螺線管的N、S極，標(biāo)出小磁針N極、通電螺線管的磁感線方向以及電源的正、負(fù)極．
（2）如圖2，物體隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出A的受力示意圖．
（3）如圖3所示，在電路的○里填上適當(dāng)?shù)碾姳矸��?hào)，要求：使兩燈L₁、L₂并聯(lián)．
（4）在杠桿上的A點(diǎn)掛一重物，在C點(diǎn)對(duì)杠桿施加一個(gè)最小的力，使杠桿平衡在圖4中所示的位置．試畫(huà)出這個(gè)力的示意圖和力臂．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)圖中通電螺線管的N、S極，可判斷磁感線的方向．
②根據(jù)磁極間的相互作用再判斷小磁針的磁極．
③最后根據(jù)安培定則判斷螺線管中電流的方向，標(biāo)出電源的正負(fù)極．
（2）首先分析物體A受到的作用力，物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明物體受到了平衡力---重力和支持力的作用；然后根據(jù)力的圖示的方法來(lái)作圖．
（3）電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中．
要使燈L₁、L₂并聯(lián)，必須讓兩燈分別在兩個(gè)支路，每個(gè)燈都不能在干路．
（4）由杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值時(shí)，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，即動(dòng)力臂為OC時(shí)，力F是最小的．

解答 解：（1）如圖，螺線管的左端為N極，右端為S極．因?yàn)樵诖朋w外部，磁感線總是從磁體的N極發(fā)出，最后回到S極，故箭頭方向向右．
根據(jù)磁極間的相互作用可以判斷出小磁針的左端為S極，右端為N極．
根據(jù)安培定則：伸出右手，使右手大拇指指示通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍�即電流是從螺線管的右端流入的．所以電源的右端為正極，左端為負(fù)極．如圖所示．

（2）物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明它受到了平衡力的作用．
水平方向上沒(méi)有牽引力，也就沒(méi)有摩擦力，所以水平方向上是不受力的；
豎直方向上有重力和支持力，物體A豎直方向上是靜止的，重力和支持力就是一對(duì)平衡力，大小相等、平衡相反．
作用點(diǎn)畫(huà)在物體的中心就行，畫(huà)出表示重力和支持力的射線標(biāo)出箭頭、字母．

（3）要使兩燈并聯(lián)，從電源正極流出的電流應(yīng)分別流入燈泡L₁、L₂，流過(guò)兩燈泡中的電流應(yīng)匯合共同流回負(fù)極，故與正極相連○里是電流表，中間○里是電壓表，上邊的○里是電流表，見(jiàn)下圖：

（4）根據(jù)杠桿平衡條件，要想動(dòng)力最小，動(dòng)力臂就要最大，因?yàn)橹�點(diǎn)是O點(diǎn)，當(dāng)力作用在C點(diǎn)時(shí)，力臂最長(zhǎng)．所以只要作一個(gè)力，使力的作用線與OC垂直即可，如圖：

點(diǎn)評(píng) （1）安培定則涉及三個(gè)方向：磁場(chǎng)方向；電流方向；線圈繞向．告訴其中的兩個(gè)方向可以確定第三個(gè)方向．
（2）能否正確分析物體在水平和豎直方向上的受力情況，是本題的解題關(guān)鍵所在；
（3）本題需要知道電壓表和電流表的使用外，還要知道電流表電阻很小，相當(dāng)于導(dǎo)線；電壓表電阻很大，相當(dāng)于斷路．
（4）當(dāng)杠桿平衡時(shí)，要使力最小，力臂要最長(zhǎng)，最長(zhǎng)力臂就是支點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離．