Question

4．（1）如图1所示，放在水平桌面上的茶壶处于静止状态，请画出茶壶受力示意图．
（2）根据平面镜成像的特点，在如图2中作出物体MN的像M′N′．
（3）请在如图3中标出通电螺线管磁感线方向，在括号中标出电源的正负极．
（4）请用笔画线代替导线在如图4中连接家庭电路，要求开关控制螺口灯泡，三孔插座直接接入电路．

Answer 1

分析 （1）放在水平桌面上的茶壶受到重力和桌面支持力的作用，处于静止状态，说明这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像．
（3）知道小磁针的磁极，根据磁极间的相互作用，可判断出通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极．
磁感线的方向，知道在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极．
（4）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．

解答 解：（1）茶壶在水平桌面上处于静止状态，说明受到平衡力的作用，经分析茶壶受到重力和桌面支持力的作用，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，如下图所示：

（2）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像．如图所示：

（3）从图可知，小磁针的右端是S极，左端为N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端是N极，左端是S极．
根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的右端为正极，左端是负极．如图所示：
在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极出来回到S极，所以磁感线方向都向左．

（4）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．
安装安全用电原则，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．如下图所示：

点评 （1）做力的示意图时，一定要注意力的方向和大小，处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受到平衡力的作用；
（2）平面镜成像作图的方法有两种：一种是根据平面镜成像的特点来作，另一种是根据光的反射定律来作，没有特殊要求的情况下，根据平面镜成像特点作图要简洁、容易．
（3）安培定则涉及三个方向：电流方向；磁场方向；线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个．其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起，磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的NS极联系在一起．
（4）掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性．