Question

如图是小敏自制的一个电磁跷跷板．小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴的轻质杆上．它的工作过程是：当处于如图位置时，两触点接触，使电磁铁产生磁性，吸引衔铁，小猫端下降．两触点______，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反复上述过程．如果小猫、小狗站立点离转轴的距离分别为7厘米和5厘米，小猫模型的质量为100克，则该跷跷板要能正常工作，小狗模型的重力应略大于______牛如果翘翘板电路连接正确、两触点接触良好，但不能正常工作可以改进的方法是______（只要写出一点即可）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电磁跷跷板的工作原理回答；
（2）跷跷板能正常工作，应让小狗将右端压下与触点接触，则由杠杆的平衡条件可知小狗模型的重力大小；
（3）跷跷板不能正常工作，排除断路可能，则只能是小猫及衔铁产生的力和力臂的乘积无法大于小狗重力与力臂的乘积，故可以增大左侧力和力臂的乘积或减小右侧力和力臂的乘积，从而将左侧压下．
解答：解：
（1）如图示位置，两触点接触，使电磁铁产生磁性，吸引衔铁，小猫端下降，同时两触点断开，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端又下降，自动完成升降；
（2）由题知，小猫的力臂为L₁=7cm，小狗的力臂为L₂=5cm，小猫模型的重力为G₁=mg=0.1kg×10N/kg=1N；
要使跷跷板能正常工作，则应使小狗的重力与力臂的乘积大于小猫的重力与力臂的乘积，即G₂?L₂＞G₁?L₁，
解得：G₂＞==1.4N，即小狗模型的重力应略大于1.4N；
（3）跷跷板不能正常工作说明左侧小猫模型及磁力及力臂的乘积小于小狗的力及力臂的乘积，无法将左端压下，故可以增大左侧力及力臂的乘积或减小右侧力及力臂的乘积；方法有：
①将小狗模型向左移动，减小左侧力臂；
②增大电压提高线圈中的电流，从而增大磁力；
③增加小猫模型的质量，从而增大压力；
以上任选一个回答即可．
故答案为：（1）断开；（2）1.4；（3）将小狗模型适当向左移动，减小左侧力臂．
点评：本题为力电综合类题目，考查学生利用杠杆的平衡条件进行分析计算的能力及运用所学知识分析问题的能力，在审题时要注意挖掘有用信息．