Question

10．（1）如圖甲，水龍頭手柄可看作是一個(gè)杠桿，請(qǐng)你在圖乙所示的示意圖中畫(huà)出阻力臂L₂，并畫(huà)出施加在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F₁．
（2）如圖丙所示，根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向，標(biāo)出磁體的N、S極和A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向（用箭頭表示）．
（3）請(qǐng)將圖丁中的家庭電路按安全用電要求連接完整．

Answer 1

分析 （1）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)所得到的線段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題．
（2）根據(jù)小磁針的NS極的指向，利用同名磁極相互排斥原理確定磁體的NS極和磁場(chǎng)的方向；
（3）電燈的接法：開(kāi)關(guān)控制電燈時(shí)和電燈是串聯(lián)的．火線首先進(jìn)入開(kāi)關(guān)，再進(jìn)入電燈頂端的金屬點(diǎn)；零線直接接入電燈的螺旋套．開(kāi)關(guān)接在火線上，更換燈泡時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)安全．

解答 解：（1）過(guò)O點(diǎn)作阻力F₂的垂線，即為阻力F₂對(duì)支點(diǎn)O的力臂L₂；
動(dòng)力最小，即動(dòng)力臂最長(zhǎng)，阻力的方向已標(biāo)出，所以動(dòng)力的方向應(yīng)該向下，連接支點(diǎn)O與A點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)作OA的垂線就得到在A點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F₁，OA即為動(dòng)力臂L₂，如下圖所示．

（2）根據(jù)小磁針的NS極的指向，利用同名磁極相互排斥原理確定磁體的N、S極和磁場(chǎng)的方向；如圖所示：

（3）電燈的接法：火線首先進(jìn)入開(kāi)關(guān)，再進(jìn)入電燈頂端的金屬點(diǎn)；零線直接接入電燈的螺旋套．如圖：

點(diǎn)評(píng) （1）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂，過(guò)力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．
（2）此題考查學(xué)生對(duì)于磁體磁極的判斷、磁場(chǎng)方向的理解和掌握．
（3）在家庭電路中，安裝各個(gè)元件，不但考慮各元件能使用，更要考慮使用的安全性．