Question

按照題目要求作圖．
（1）如圖甲所示，魔術箱內有一個平面鏡，從P處放入一物，箱中不見物體；換從Q處放入，箱中卻見兩個物體．圖乙中A′B′是物體AB在平面鏡中的像，根據平面鏡成像特點，畫出物體AB．
（2）在圖丙中標出磁感線的方向和小磁針的N極．
（3）圖丁是人們用木棒撬石塊的示意圖．請畫出石塊對撬棒的壓力F₂以及撬起石塊最小力F₁的示意圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）從P處放入一物，箱中見不到該物體，說明物體在鏡子的背面；從Q處放入，實物經平面鏡成像，因此會看到實物和經鏡面成的像，出現兩個物體．
（2）由于磁體周圍的磁感線從N極出發回到S極，磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致，故可標出磁感線的方向．根據磁感線方向即可確定磁鐵的N、S極．
（3）由杠桿的平衡條件知：當阻力、阻力臂的乘積一定時，動力臂越長越省力，因此解答此題的關鍵是找出最長力臂；在所有撬法中，當以A點為支點，AC為力臂時，動力臂最長，所需的動力最小；根據力臂和力的作用線的關系即可作出阻力．
解答：解：（1）根據題意，鏡子的反射面應該朝向Q點，根據平面鏡成像的特點，分別作出A和B的對稱點，連接兩個像點就可畫得到AB的像，如圖所示：
（2）由圖可知：小磁針靜止時N極指向的方向為該點磁感線的方向一致；
再根據磁感線在磁體的周圍是從N極出來，回到S極；
（3）由分析知：當以A為支點時，動力臂最長最省力，連接AC，過動力作用點C，作垂直于力臂AC的線段，在線段的末尾標出箭頭，標出相應的符號，即得F₁的示意圖．阻力的作用點在D點，AD為阻力臂，過D點作AD的垂線即為石塊對撬棒的壓力F₂．

點評：平面鏡成的像是虛像，只能從與物體同側的鏡面才能看到，平面鏡成像作圖關鍵是作出對稱點．此題題目他比較新穎，將物理知識與魔術相結合，能夠吸引學生的學習興趣．本題還考查了磁感線的特點、磁極間的相互作用規律；
知道確定最小力的方法（力臂越長作用力越小），會根據力臂的畫法，畫出相應力的力臂．