Question

（1）要使杠桿在如圖1所示位置靜止，畫出力F _A、F _B的力臂l_A、l_B．
（2）如圖2所示，一束光線從空氣斜射到水面時(shí)發(fā)生反射和折射，AO為入射光線，請(qǐng)作出反射光線、法線和大致的折射光線．
（3）將圖3中的螺線管連入你設(shè)計(jì)的電路中（在虛線方框內(nèi)完成），要求：A、電路能改變螺線管磁性的強(qiáng)弱；B、使小磁針靜止時(shí)如圖所示．

Answer 1

【答案】分析：（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，因此要先確定支點(diǎn)，然后判斷力的方向，再過支點(diǎn)做出力的作用線的垂線，支點(diǎn)到力的作用線的距離，即為所求作的力臂．
（2）在光的反射中，三線一面，兩線分居，兩角相等．光從空氣中斜射入水中時(shí)，光的傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，且折射角小于入射角．
（3）根據(jù)使小磁針在圖示位置靜止確定了螺線管的NS極，進(jìn)而利用線圈繞向結(jié)合安培定則可以確定螺線管中的電流方向；
要改變一個(gè)固定的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，只能從改變通過它的電流入手分析．
解答：解：（1）已知支點(diǎn)為O，過點(diǎn)O作力F_A的垂線段，即動(dòng)力臂L_A；作力F_B的垂線段，即力臂L_B．如圖所示：
（2）過入射點(diǎn)作法線，根據(jù)反射角等于入射角畫出入射光線AO；根據(jù)折射角小于入射角畫出折射光線OC．如圖所示：
（3）要使小磁針在圖示位置靜止，就要保證電磁鐵的左端為N極，右端為S極．結(jié)合線圈繞向利用安培定則可以確定電流方向：從電磁鐵的左端流入，右端流出，進(jìn)而確定了電源正負(fù)極在電路中的位置關(guān)系；
要改變電磁鐵的磁性，只能改變電磁鐵中電流的大小，所以要在電路中按裝一個(gè)滑動(dòng)變阻器．
故設(shè)計(jì)電路如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：圖3難度雖然不大，但涉及了磁極間作用規(guī)律、滑動(dòng)變阻器的使用、電磁鐵磁性強(qiáng)弱的決定因素以及安培定則四個(gè)知識(shí)點(diǎn)．綜合性較強(qiáng)，是一道好題．