Question

按题目要求作图

（1）在图1中画出滑轮组最省力的绕线方式．
（2）如图2所示，灯L₁与L₂并联，电路中电流方向如箭头所示．试根据电流方向在图中的虚线方框中填上电池或开关的符号，使电路连接符合要求．
（3）如图3所示是用螺丝刀撬起图钉的示意图，O为支点，A为动力作用点，F₂为阻力．请在图中画出阻力F₂的力臂l₂及作用在A点的最小动力F₁的示意图．

Answer 1

分析：（1）若使滑轮组最省力，就是要让承担物重的绳子的段数最多，据此进行绕绳；
（2）电路中的电流都是从电源正极出发，经过开关用电器，最后回到电源的负极，所以依据题目中的电流方向可以判断电源的正极，从而根据电流的流向判断出流经另一盏灯的电流方向．
（3）力臂即点到线的距离．先找点（支点），再作线（F₂的作用线），最后作点到线的距离．由杠杆的平衡条件知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．

解答：解：
（1）如图，用3段绳子承担物重，绳端拉力向上．

（2）电流通过上面的灯时，方向向左，与通过下面灯的电流汇合后，
一起应回到电源的负极，即左框中应是电源，且电源的负极在下面，由此可知右框中应是开关．
本题也可以采用依次试验的方法：
两方框中都画电池不符题意，都画开关不产生电流，只能一个画电池一个画开关，
如果在右边方框画电池，电池正极在上边和在下边都不符题意中的箭头指示的电流方向，
如果在左边方框画电池，为了符合箭头指示的电流方向，只能上边正极，下边负极．如图所示：

（3）过支点O作F₂作用线的垂线，即F₂的力臂l₂；
力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，根据力臂的画法作出垂直于OA的作用力即可．如下图所示：

点评：（1）最省力，就是让承担物重的绳子段数更多，因此，可根据这一要求确定绕绳方法．
（2）电池元件符号的长线一端是正极，短线一端是负极，在电池外部电流方向总是正极出发，流经用电器，再回到负极．
（3）求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂．