题文

（1）如图1所示，请在A点画出能使杠杆OA在图示位置保持平衡的最小拉力的示意图． （2）如图2所示，闭合开关S后，请标出图中放置的小磁针静止时的N极．

题型：填空题  难度：偏易

答案

（1）该题中物体的重力不变，即阻力不变，且阻力臂不变，故要想使得A端的动力最小，即要求此时的动力臂最大，即以该段杠杆的长度为力臂时动力臂最大，故过A点作垂直于OA的斜向上的作用力（即最小拉力）；如图所示： （2）弯曲的四指指向电流的方向，大拇指所指的方向为螺线管的N极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此靠近螺线管N极的小磁针一端为S极，另一端则为N极；如图所示：

据专家权威分析，试题“（1）如图1所示，请在A点画出能使杠杆OA在图示位置保持平衡的最小拉..”主要考查你对  通电螺线管的磁场，杠杆的动态平衡分析  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

通电螺线管的磁场杠杆的动态平衡分析

考点名称：通电螺线管的磁场

• 通电螺旋管：
      通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的北极发出并回到南极。但是，在通电螺线管内部的磁场方向是从螺线管的南极指向北极。通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。

•  

• 通电螺线管的磁极极性可用安培定则(右手螺旋定则)来判定：
     用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，如图所示。
  

  记忆方法：
  以通电螺线管正面电流为例，电流向上，N极在左端，电流向下，N极在右端，便于记忆，可简化为”上左，下右”。

  通电螺线管绕线方法及其画法：
      要画通电螺线管的绕线，需要抓住两点：
  第一点：找准起点
       起点非常重要，如果第一根线画错了，那么答案正好相反。在绕制时，可按“正上左N，正下右N”的原则，意思是如果向上的电流在螺线管正面，那么左边是 N极；如果向下的电流在螺线管正面，那么右边是 N极。
  第二点：抓住终点
       最后一根线是从正面绕过去接导线，还是从反面绕过去接导线，如果画错了，会导致导线衔接不上，出现错误。解决结尾问题，可采用“二一，一二”原则。
  ①意思是出线和入线在螺线管的两侧(即螺线管上下都有导线)，则在同一面上(同正面或同反面)，如甲图所示。
  ②如乙图所示，出线和人线在螺线管的一个侧面上(都在上面或都在下面)，则出线和入线会分布在螺线管两个面上(一个正面，一个反面)。
  

考点名称：杠杆的动态平衡分析

• 杠杆的平衡状态：
         杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡，注意我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验，是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的，在许多情况下，杠杆是倾斜静止的，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成处于平衡状态。

• 杠杆动态平衡问题：
  杠杆动态平衡的几种类型杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，
  分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。下面就杠杆动态平衡问题归类分析。
  
  一、 阻力一定，判断动力的变化情况
  1、l₁不变，l₂变化
  例1、如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A/位置时，力F将（）
  A、变大
  B、变小
  C、先变大，后变小
  D、先变小，后变大
  
  分析：当杠杆在水平面以下上升到水平面上时，l₁不变，l₂增大，由，F增大，当杠杆从水平面继续上升过程中，l₂减小，所以F减小。
  2、l₂不变，l₁变化
  例2、如图2所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（）
  A、保持不变
  B、逐渐增大
  C、逐渐减小
  D、由大变小再变大
  
  分析：当M点从P点滑至Q点的过程中，我们分两个过程分析，
  一是从P点滑至竖直位置，动力臂l₁逐渐增大（同学们不妨作出这两点的动力臂），由知F逐渐变小；
  二是从竖直位置到Q点，动力臂逐渐减小，所以又逐渐增大。故选D。
  
  3、l₁与l₂同时变化，但比值不变
  例3、用图3所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（）
  A、保持不变
  B、逐渐变小
  C、逐渐变大
  D、先变大，后变小
  
  分析：：F始终竖直向下，与阻力作用线平行，分别作出F与G的力臂l₁和l₂，构建两个相似三角形（同学们不妨在图中作出），可以看出，
  为定值，由杠杆平衡条件，，得，所以，F大小不变。
  
  4、l₁与l₂同时变化
  例4、如图4所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是（）
  A、一直增大
  B、一直减小
  C、先增大后减小
  D、先减小后增大