Question

7．（1）如图1所示，用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止，请画出物体所受重力G和摩擦力f的示意图．
（2）在图2中画出入射光线经凸透镜后的折射光线．
（3）如图3所示，小磁针静止在通电螺线管的正右方，请根据磁感线方向，在图中括号内标出小磁针的N、S极和电源的正、负极．
（4）在图4中，要使杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的最小力F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受力平衡作用，因此静止在竖直墙面上的物体在竖直方向上受到重力和摩擦力作用，二力是一对平衡力，大小相等、方向相反，二力的作用点可都画在重心．
（2）由图示可知，入射光线平行于主光轴，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线．
（3）根据图中磁感线方向，先判断螺线管的两个磁极，根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极．最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正负极．
（4）根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．

解答 解：
（1）过物体的重心，沿竖直向上画出摩擦力f、沿竖直向下画出重力，如图所示：

（2）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条入射光线对应的折射光线．如图所示：

（3）在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极．所以螺线管的右端为S极，左端为N极．根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为N极，右端为S极．根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的．所以电源的右端为正极，左端为负极．如图所示：

（4）连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；如图所示：

点评 （1）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等；
（2）凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；
（3）既考查了通电螺线管、小磁针磁极的判断又考查了电流方向的判断，一环扣一环也是易错题，要求学生步步仔细才行；
（4）考查最小动力的确定；由杠杆的平衡条件，杠杆中最小作用力问题，可以转化为最大力臂问题，解题的关键是找出最长的力臂．