Question

按题目要求作图：
（1）远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地，请在如图1中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图．
（2）如图2是用螺丝坩撬图钉的示意图，画出动力F₁的力臂L₁和阻力F₂的示意图；
（3）标出如图3中通电螺线管和小磁针的南北极（用“S”和“N”表示）

Answer 1

分析：（1）潜水艇受重力与浮力，由题意可知潜水艇为加速上升过程则浮力应大于重力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上；
（2）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，而阻力是阻碍杠杆转动的力，据此来画出本题中的力臂与力；
（3）已知电流方向，则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用，可知小磁针静止时磁极的分布．

解答：解：
（1）重力和浮力的作用点都在潜水艇上，重力竖直向下，浮力竖直向上；由于加速上升浮力应大于重力．如图所示：

（2）延长动力F₁的作用线，作O点向F₁的作用线画垂线，垂线段就是动力的力臂L₁；阻力F₂作用在B点，方向垂直于地面向下，如图所示：

（3）由图可知，电流由螺线管右方流入，则由右手螺旋定则可知，将四指沿电流方向握住螺线管，则大拇指指向右端，故螺线管右端应为N极，左端为S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针左端应为N极、右端为S极，如图所示：

点评：（1）考查画力的示意图，会用力的示意图表示物体受力情况；
（2）明确力臂的概念，从支点向力的作用线画垂线，即可找出力臂的位置，阻力是阻碍杠杆转动的力，明确了这些基本概念便不难解决；
（3）安培定则内容：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为电磁铁N极．