Question

完成下列作图．

（1）图1中杠杆B点挂着重物G，若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置，请画出此力的示意图和力臂．
（2）请在图2中标出小磁针的N极和磁感线的方向．
（3）按要求将图3所示的电路连接好．要求：开关闭合时，两灯都能发光且两灯并联，电流表测量干路中的电流．（两灯的电阻均大于10Ω）

Answer 1

分析：（1）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，若阻力阻力臂乘积一定，则动力臂最大时动力会最小，而且动力使杠杆转动的效果与阻力（物体重力的拉力）使杠杆转动的效果相反．
（2）从电流的方向入手，利用安培定则判断出螺线管的极性，进而确定磁场的方向，最后确定小磁针的指向．
（3）电源由两节干电池串联组成，可知电源电压，两灯并联，两灯的电阻均大于10Ω，可得干路电流大小范围，进而确定电流表的量程；据此补充连接实物图．

解答：解：（1）根据题意可知，动力F的最大力臂为OA，然后过A点做动力F与OA垂直，方向斜向下，如下图所示：
（2）电流从左侧流向右侧，依据安培定则可判断出螺线管的右端为N极，磁感线在磁体外部是由N极指向S极的，小磁针指向螺线管N极的一端为S极，如下图所示：
（3）电源由两节干电池串联组成，电源电压为3V，两灯并联，两灯的电阻均大于10Ω，由I=

U

R

可得，每一条支路的电流都小于0.3A，干路电流小于0.6A，电流表的量程用0～0.6A量程；实物图如图所示：

点评：（1）力臂是支点到力的作用线的距离，若支点与力的作用点的连线成为力臂，此时的力臂最大．
（2）电流的方向、螺线管的极性、磁感线的方向、小磁针的指向，这些都是互相关联的，要想找出它们之间的关系，需要利用的知识主要是安培定则和磁极间的相互作用规律．
（3）利用欧姆定律确定电流表的量程是关键．