Question

按題目要求作圖：
（1）畫出作用在杠桿A端使杠桿在圖示位置平衡的最小動力的示意圖并畫出該力的力臂．

（2）將圖中元件連接成符合安全用電要求的家庭電路．

（3）標出通電螺線管兩端的極性，畫出小磁針N極（黑色部分）在螺線管通電時受力方向．

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，據此畫出動力；
（2）三孔插座的正確接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線；燈泡的正確連接方法：火線首先接入開關，然后進入燈泡頂端的金屬點，零線直接進入螺旋套；
（3）先根據安培定則（用右手我螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極）判斷出通電螺線管的南北極，然后根據磁極間的相互作用（同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引）畫出小磁針北極的受力方向．

解答：解：
（1）連接OA就是最長的動力臂，根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向上，據此可畫出最小的動力，如圖所示；

（2）三孔插座的連接：上孔接地線，當金屬外殼的用電器插入插座時，使金屬外殼接地，防止金屬外殼漏電發生觸電事故．左孔接零線，右孔接火線，如圖：
燈泡的連接方法：火線首先接入開關，再入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入螺旋套．開關既能控制燈泡，又能在燈泡損壞時，斷開開關，切斷了火線，安全的更換燈泡如圖；

（3）電源的左端是正極，電流從通電螺線管的后面流上去，從正面流下來，用右手握住通電螺線管，讓四指彎曲指向電流的方向，大拇指指向右端，右端就是N極；
同名磁極相互排斥，所以小磁針的N極即上端就會受到一個向右的排斥力的作用；圖如下：

點評：本題考查了電燈和三孔插座的接法、安培定則的使用、使用杠桿最小動力的畫法．使用杠桿最省力可以按照以下幾個步驟進行：
1、確定杠桿中的支點和動力作用點的位置，
2、連接支點與動力作用點，得到最長的線段，
3、經過動力作用點做出與該線段垂直的直線，
4、根據杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動力方向．