Question

（1）請在圖甲中畫出物體AB在平面鏡中所成的像．
（2）在圖乙中畫出阻力F₂的力臂l₂和使杠桿OA平衡時的最小動力F₁；
（3）根據圖丙所示的磁感線方向標出磁極名稱和小磁針的N極．

Answer 1

【答案】分析：（1）平面鏡成像的特點是：像與物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換、虛像，即像、物關于平面鏡對稱；先作出兩個端點A、B在平面鏡中的像點，再連接像點即為物體AB在平面鏡中所成的像．
（2）要解決此題，需要掌握力臂的概念，知道力臂是從支點到力的作用線的距離．由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂；根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據此可解決此題．
（3）根據磁體外部磁感線的方向是由N出發回到S極，判斷出磁體的磁極，再根據磁極間的相互作用規律判斷出小磁針的N極．
解答：解：
（1）根據平面鏡成像的特點，先作出物體AB的端點A、B在平面鏡中的對稱點A′、B′，連接A′、B′點即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線和像用虛線，如圖所示：

（2）由圖可知O是支點，根據杠桿平衡條件，當杠桿平衡時，力臂最長，所用力最小，
所以，最小動力F₁的作用點應在A點，方向要與OA垂直向上．這樣就保證F₁的最長力臂就是OA，動力最小；
由支點O向F₂的作用線引垂線，即可作出力臂l₂．如圖所示：

（3）根據磁體外部，磁感線的方向是由磁鐵的N極出發回到磁鐵的S極，所以磁體的磁極都為N極，而異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，則小磁針的上端為N極．如圖所示：

點評：本題考查了：①在平面鏡成像作圖中，若作出物體在平面鏡中所成的像，要先根據像與物關于平面鏡對稱，先作出端點和關鍵點的像點，再用虛線連接各點即為物體的像．
②力臂為支點到力的作用線的距離，為一垂線段，不是直線．注意最小力的判斷：當杠桿平衡時，力臂最長的力就是最小力．
③考查了磁極間的作用規律和磁感線的方向，磁場的方向往往與小磁針的NS極或磁感線的方向聯系在一起．