Question

（1）如圖所示，一人從A處出發到河岸邊提水送到B處，請畫出他行走的最短路程．
（2）請你按照安全用電的要求，將圖中的電燈和開關，三孔插座和保險絲接入電路中．
（3）將一小磁針靠近通電螺線管，小磁針靜止指向如圖所示，請畫出螺線管的繞線．
（4）如圖甲所示的鋼絲鉗，A是剪鋼絲處，B為手的用力點，O為轉動軸，圖乙為單側鉗柄及相連部分示意圖．請在圖乙中畫出鋼絲鉗剪鋼絲時的動力臂L₁和阻力F₂．

Answer 1

【答案】分析：（1）本題為數學上的最短路線問題，由平面鏡的成像特點知，像與物關于鏡面對稱，且像是由光的反射光線的延長線形成的，作出A點關于河崖的對稱點A′，連接A′B，交河崖于點O，即為到河邊取水的地方，再完成路線圖．
（2）家庭電路中對于電燈接線的基本要求是：“火線零線并排走，零線直接進燈口，火線接在開關上，通過開關進燈頭．”三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．
（3）根據小磁針的指向判斷出通電螺線管磁場的方向及磁極．根據安培定則再判斷螺線管的繞線方法．
（4）力臂的畫法：①首先根據杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．
②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．
③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
解答：解：（1）如圖1所示，做A關于河岸的對稱點A′，連接A′B與河岸相交于點O，則行走的最短路程為由A到O再到B．
（2）首先辨別上面三根線地線、火線、零線．
燈泡接法：火線進入開關，再進入燈泡，零線直接接入燈泡，這樣在斷開開關能切斷火線，既能控制燈泡，又能更安全．安裝安全用電原則，上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．
（3）小磁針靜止時N極所指示的方向--向上，為該點磁場的方向．在磁體外部，磁感線從N極指向S極，所以螺線管的上端為S極，下端為N極．根據安培定則，伸出右手使大拇指指向通電螺線管的N極即螺線管的下端，則四指彎曲的方向為電流的方向，結合電流由螺線管的上端流入畫出繞線方法，答案如圖所示：
（4）找出支點，從O做F₁的垂線段就是F₁的力臂，從O做F₂的垂線段就是F₂的力臂，如下圖所示．

點評：此題主要考查了考查了有關最短路程問題，其中用到了平面鏡成像的特點的知識，還考查了家庭電路的連接，利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法．力臂的畫法等，是一道綜合性較強的題目．