Question

10．按照題目要求作圖：

（1）如圖1是活塞式抽水機的示意圖．其手柄相當于一個杠桿，O是支點．請畫出阻力F₂對支點O的力臂l₂；并畫出在a點施加的最小動力F₁的示意圖．
（2）請在圖2中用筆畫線，畫出用滑輪組提升重物最省力的繞法．
（3）請根據圖3實物電路，在方框內畫出電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長；
（2）滑輪組的省力情況取決于承擔物重的繩子的段數，也就是看有幾段繩子連著動滑輪，段數越多越省力；
（3）首先對電路進行分析，明確燈泡的連接關系及開關的控制作用，然后根據燈泡連接關系及開關位置畫出電路圖．

解答 解：
（1）過O點作阻力F₂的垂線，即為阻力F₂對支點O的力臂L₂；
動力最小，即動力臂最長，阻力的方向已標出，所以動力的方向應該向下，連接支點O與a點，過a點作Oa的垂線就得到在a點施加的最小動力F₁，如下圖所示：
；
（2）從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔物重，這就是最省力的繞法．如圖所示：
；
（3）由實物圖知：電流從電源正極出發經開關S₁分為兩支：一支經燈泡L₁；另一支經燈泡L₂、開關S₂然后共同負極．所以兩只燈泡并聯，開關S₁在干路，電路圖設計如下：
．

點評 （1）根據杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力；
（2）在滑輪組中，繞過動滑輪的繩子股數越多會越省力，即F=$\frac{1}{n}$G；
（3）根據實物圖畫電路圖，屬于基本技能，分析實物連接，明確連接關系，是畫出正確電路圖的關鍵．