Question

按题目要求作图：
（1）如图甲所示，将一小石块用力竖直向上抛出，请画出石块离开手后在竖直上升过程中所受力的示意图（不计空气阻力和浮力）；
（2）如图乙所示是用螺丝刀撬图钉的示意图，画出动力F₁的力臂l₁和阻力F₂的示意图．
（3）如图丙所示是一个通电螺线管，电流方向已标出．请在图中标出静止小磁针的N极，并用箭头标出图中磁感线的方向．

Answer 1

分析：（1）由于石块离开手后在竖直上升过程中不计空气阻力和浮力，所以只受到重力的作用，重力的作用点在重心上，方向竖直向下；
（2）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．
（3）利用螺线管中电流的方向和线圈的绕向，根据安培定则确定螺线管的N、S极；然后利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极．

解答：解：（1）石块在上升过程中（不计空气阻力和浮力）．所以只受到的重力作用，从重心竖直向下画，并标上字母符号G，如下图所示：
（2）找出支点，从O做F₁的垂线就是F₁的力臂，要使杠杆平衡，F₂的方向向下．如下图所示：
（3）根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极．
根据磁极间的作用规律可知，在螺线管磁力的作用下，小磁针静止时靠近螺线管N极的一定是小磁针的S极；靠近螺线管S极的一定是小磁针的N极．由此可确定小磁针的左端为N极，右端为S极；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极．如图所示：

点评：（1）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点；
（2）作力臂时要找好支点与力的作用线，力臂是从支点到力的作用线的距离．
（3）由于小磁针的N、S极、磁感线的方向都是由螺线管的磁极来决定的，所以确定螺线管的N、S极是解决此题的关键．