Question

按要求作圖：
（1）在圖甲中畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖及力臂．
（2）如圖乙所示，小明站在地面上，欲用滑輪組提升重物，請畫出最合適的繞線方法．
（3）如圖丙所示，試在兩個虛線框內，選填“電源”和“開關”的符號，并滿足當開關都閉合時兩燈組成并聯電路．

Answer 1

分析：（1）在阻力和阻力臂一定的前提下，利用杠桿的平衡條件可知，要使動力最小，必須使動力臂最大，因此在杠桿上找出最大的動力臂，是解決此題的關鍵．
（2）在使用滑輪組提升重物時，既要考慮到它的省力情況，還應注意動力的施力方向．
（3）開關跟用電器之間屬于串聯使用，要使開關都閉合時兩燈組成并聯電路，把開關和電燈看作一個整體后，它們的首跟首相連，尾跟尾相連．

解答：解：根據杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，可知在阻力和阻力臂不變的情況下，要使動力最小，就要使動力臂L₁最大，即在杠桿上找一點，使其到支點的距離最長，這個距離即為動力臂．由圖可知，在杠桿上A點到支點O的距離最大，過A沿斜向上的方向做OA的垂線即為最小的動力F，力與力臂如圖1所示．
（2）對由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組，可繞線方法有兩股和三股兩種，兩種方法都達到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股繞線的方法拉力方向向上；有兩股繞線的方法拉力方向向下，根據題意工人站在樓下地面上可知拉力方向向下，因此從定滑輪上固定．如圖2所示：
（3）由圖可知把圖中的開關和與其串聯的電燈看作一個整體后，另一個電燈和下面的虛線框跟它并列連接，所以下面的虛線框為開關，上面的虛線框為電源，電路圖如圖3所示；
故答案為：（1）如圖1所示；（2）如圖2所示；（3）如圖3所示．

點評：（1）畫最小的動力，實際上是確定最大的動力臂，這是利用杠桿的平衡條件來求極值的一種作圖題．
（2）此題主要考查滑輪組承擔物重繩子股數，滑輪組的繞線方法不同，拉力的方向不同，達到省力程度也不同．
（3）能否熟知并聯電路的連接特點是本題的解題關鍵所在．