Question

（1）如圖甲所示是小明同學(xué)在課堂上演示的有趣的磁性實(shí)驗(yàn)，當(dāng)磁性陀螺在磁性鋼板上空旋轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)掉落下來(lái)．不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)你在陀螺上作出受力示意圖和陀螺的兩個(gè)磁極．
（2）根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，畫(huà)出圖中物體AB在平面鏡MN中所成的像
（3）在圖中畫(huà)出使杠桿OA平衡時(shí)最小動(dòng)力F₁的方向和阻力F₂的力臂l₂．

Answer 1

分析：（1）磁極間的相互作用規(guī)律是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，陀螺能夠在鋼板上空旋轉(zhuǎn)不掉下來(lái)，說(shuō)明受到斥力的作用；陀螺旋轉(zhuǎn)不掉下來(lái)，說(shuō)明在豎直方向受到的力是平衡力．
（2）首先要知道平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物到平面鏡的距離相等、連線(xiàn)與鏡面垂直、大小相等、左右相反，即像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)；
其次掌握本題的基本作法：作出兩個(gè)端點(diǎn)A、B的像點(diǎn)，連接像點(diǎn)即為物體AB在平面鏡中的像．
（3）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(zhǎng)．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線(xiàn)段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題．

解答：解：（1）因?yàn)橥�名磁極相互排斥，所以陀螺下端為S極，上端為N極，受到重力和向上排斥的力的作用，如圖所示．

（2）先作出物體AB的端點(diǎn)A、B在平面鏡中的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′、B′，連接A′、B′點(diǎn)即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線(xiàn)和像用虛線(xiàn)，如圖所示：

（3）①連接OA就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動(dòng)力方向向上，據(jù)此可畫(huà)出最小的動(dòng)力；
②O為支點(diǎn)，點(diǎn)O到F₂的垂線(xiàn)段就是F₂的力臂，故答案如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：（1）能根據(jù)陀螺的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合磁極間作用規(guī)律判斷出陀螺的磁極；
（2）由運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出陀螺的受力示意圖，考查了學(xué)生知識(shí)的理解和運(yùn)用能力．
（3）在平面鏡成像作圖中，若作出物體在平面鏡中所成的像，要先根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，先作出端點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)的像點(diǎn)，再用虛線(xiàn)連接各點(diǎn)即為物體的像．
（4）力臂作圖就是從支點(diǎn)向力的作用線(xiàn)畫(huà)垂線(xiàn)，最小力問(wèn)題轉(zhuǎn)化成最大力臂問(wèn)題．