Question

按照题目要求作图：

（1）如图甲将伞撑开时，伞的每条骨架都可近似看成一个杠杆，乙图是其中一条骨架的示意图，伞面对骨架的压力为阻力F₂，支点为O，请你在乙图中画出支撑杆AB对骨架的动力F₁的大致方向、动力臂L₁及阻力臂L₂．
（2）如图2所示是一个已知N、S极的通电螺线管，在图中标出通电螺线管外部磁感线（虚线）的方向和电源的正、负极．
（3）如图3所示，是一台电子秤的部分工作原理图，它是以电压表指针的偏转程度来显示所称物体质量的大小，即电压表示数越大，质量越大．虚线框内R为滑动变阻器，R₀为定值电阻．请在虚线框中完成该工作电路图．要求：当滑动触头P在最上端时，称量质量为零，在最下端时达最大称量．

Answer 1

解：（1）图中支点为O点，延长AB即为支撑杆AB对骨架的动力F₁，阻力臂是支点到阻力作用线的垂线段，如图所示：

（2）在磁体的外部，磁感线都是从磁体的北极出来回到南极，所以磁感线方向都向右．根据安培定则，大拇指指向N极，四指的指向即为电流方向，所以在外部电流方向向上．所以电源右端为正极，左端为负极．如下图所示：

（3）如图，R与R₀串联，电压表测量R两端的电压．

分析：（1）力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方向，再过支点做出力的作用线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂．
（2）在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极；根据安培定则确定电流的方向，从而确定电源的正负极．
（3）根据题意的要求，当滑动触头P在最上端时，称量质量为零，说明，此时其两端的电压为零，因此，这时只有R₀接入电路，电压表应并联在R的两端．
点评：（1）画力臂时，必须找准支点和力的作用线．
（2）考查了通电螺线管周围的磁场和电源正负极的判定，一定要掌握右手螺旋定则，并知道在电源外部电流从正极流回负极．
（3）此题中，R₀起到了保护电路的作用，R相当于滑动变阻器，电压表测量R两端的电压，明确了这些就可顺利解决此题．