Question

20．（1 ）如图1所示，在右侧杠杆上画出剪刀剪树枝时的动力F₁、动力臂L₁和阻力F₂．
（2 ）如图2所示，一直角三棱镜顶角为30°，一束光垂直AB边入射，请画出光通过三棱镜的光路图．
（3）将图3中的电磁铁连入你设计的电路中（在虚线框内完成）．要求：电源电压恒定不变；电路能改变电磁铁磁性的强弱；闭合开关S，小磁针受力静止时，其N，S极如图所示．

Answer 1

分析 （1）阻力时阻碍杠杆转动的力；根据力臂的概念画出F₁的力臂L₁．
（2）①当光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向发生偏折，且当光从空气斜射入其他透明介质时，折射角小于入射角，当从其他透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角；②当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变．
（3）由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的NS极，再由右手螺旋定则得出电流方向，通电螺线管的磁性要发生变化，应在电路中串联滑动变阻器．

解答 解：（1）做出F₁的作用线，标出从支点到动力作用线的距离，即为动力臂L₁；
动力F₁的作用是使杠杆沿逆时针方向转动，而阻力F₂的作用是阻碍其转动，所以F₂的方向垂直于杆向下；

（2）光从空气入射到玻璃界面上，传播方向不变，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线．在作图时，注意先做出法线．
（3）由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端应为N极，再由右手螺旋定则得出电流从右边的导线流入，通电螺线管的磁性要发生变化，应在电路中串联滑动变阻器．

点评 （1）画力臂，关键是确定支点和力的作用线，从支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂，只要细心，不会出错；
（2）此题主要考查光从一种透明介质射入另一种透明介质时的特征，注意垂直射入传播路径不变，斜射时会发生偏折．
（3）本题考查了磁极间的相互作用规律、右手螺旋定则、滑动变阻器的综合应用．