Question

按要求作图：
（1）在图甲中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及力臂．
（2）如图乙所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法．
（3）如图丙所示，试在两个虚线框内，选填“电源”和“开关”的符号，并满足当开关都闭合时两灯组成并联电路．

Answer 1

分析：（1）在阻力和阻力臂一定的前提下，利用杠杆的平衡条件可知，要使动力最小，必须使动力臂最大，因此在杠杆上找出最大的动力臂，是解决此题的关键．
（2）在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向．
（3）开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成并联电路，把开关和电灯看作一个整体后，它们的首跟首相连，尾跟尾相连．

解答：解：根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，可知在阻力和阻力臂不变的情况下，要使动力最小，就要使动力臂L₁最大，即在杠杆上找一点，使其到支点的距离最长，这个距离即为动力臂．由图可知，在杠杆上A点到支点O的距离最大，过A沿斜向上的方向做OA的垂线即为最小的动力F，力与力臂如图1所示．
（2）对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，根据题意工人站在楼下地面上可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定．如图2所示：
（3）由图可知把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后，另一个电灯和下面的虚线框跟它并列连接，所以下面的虚线框为开关，上面的虚线框为电源，电路图如图3所示；
故答案为：（1）如图1所示；（2）如图2所示；（3）如图3所示．

点评：（1）画最小的动力，实际上是确定最大的动力臂，这是利用杠杆的平衡条件来求极值的一种作图题．
（2）此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同．
（3）能否熟知并联电路的连接特点是本题的解题关键所在．