Question

4．（1）如圖1所示，放在水平桌面上的茶壺處于靜止狀態(tài)，請畫出茶壺受力示意圖．
（2）根據平面鏡成像的特點，在如圖2中作出物體MN的像M′N′．
（3）請在如圖3中標出通電螺線管磁感線方向，在括號中標出電源的正負極．
（4）請用筆畫線代替導線在如圖4中連接家庭電路，要求開關控制螺口燈泡，三孔插座直接接入電路．

Answer 1

分析 （1）放在水平桌面上的茶壺受到重力和桌面支持力的作用，處于靜止狀態(tài)，說明這兩個力是一對平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直線上；
（2）平面鏡成像的特點是：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像物關于平面鏡對稱，利用這一對稱性作出AB的像．
（3）知道小磁針的磁極，根據磁極間的相互作用，可判斷出通電螺線管的磁極，再根據安培定則判斷出電流的方向從而找到電源的正負極．
磁感線的方向，知道在磁體的外部，磁感線從磁體的北極出來，回到南極．
（4）燈泡的接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點；零線直接接入燈泡的螺旋套．
三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．

解答 解：（1）茶壺在水平桌面上處于靜止狀態(tài)，說明受到平衡力的作用，經分析茶壺受到重力和桌面支持力的作用，重力方向豎直向下，支持力方向豎直向上，如下圖所示：

（2）分別作出物體AB端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖所示：

（3）從圖可知，小磁針的右端是S極，左端為N極；由于同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可知通電螺線管的右端是N極，左端是S極．
根據安培定則，伸出右手握住螺線管使大拇指指示通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，所以電源的右端為正極，左端是負極．如圖所示：
在磁體的外部，磁感線都是從磁體的N極出來回到S極，所以磁感線方向都向左．

（4）燈泡接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套，這樣在斷開開關能切斷火線，接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故．既能控制燈泡，又能更安全．
安裝安全用電原則，上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線．如下圖所示：

點評 （1）做力的示意圖時，一定要注意力的方向和大小，處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的物體受到平衡力的作用；
（2）平面鏡成像作圖的方法有兩種：一種是根據平面鏡成像的特點來作，另一種是根據光的反射定律來作，沒有特殊要求的情況下，根據平面鏡成像特點作圖要簡潔、容易．
（3）安培定則涉及三個方向：電流方向；磁場方向；線圈繞向，告訴其中的兩個可以確定第三個．其中的電流方向經常與電源的正負極聯(lián)系在一起，磁場方向經常與磁感線方向、周圍小磁針的NS極聯(lián)系在一起．
（4）掌握家庭電路的燈泡、開關、三孔插座、兩孔插座、保險絲的接法，同時考慮使用性和安全性．