Question

10．根据要求作图．

（1）在图1中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂．
（2）根据图2中的电流方向，从电池组、电流表、电压表三个元件符号中选出两个，填入电路的空缺处．要求：①闭合开关，两灯都能发光；②两灯并联连接．
（3）如图3所示，是常用的插线板．在使用中发现：插线板上的指示灯在开关闭合时才会发光，插孔正常通电；若指示灯损坏，只要开关闭合插孔还能正常通电．根据上述现象，在图中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线接通．

Answer 1

分析 （1）此题是求杠杆最小力的问题，已知点P是动力作用点，那么只需找出最长动力臂即可，可根据这个思路进行求解．
（2）要使灯泡发光则必须有电源；两只灯泡并联说明每个灯泡独立与电源组成通路．
电流表在电路中相当于短路，并且与用电器串联；电压表与被测电路并联，电压表在电路中相当于开路；
（3）干路开关控制所有的用电器．并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响．

解答 解：（1）O为支点，所以力作用在杠杆的最右端，并且力臂是支点O到杠杆最右端的距离时，力臂最长，此时的力最小．确定出力臂然后做力臂的垂线即为力F．
故答案为：

（2）电源应位于右端，且上端为负极；若左端为电压表则灯泡L₁不发光、不符合题意；左端为电流表，两灯泡并联、且都发光，符合题意．
如下图所示：

（3）插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电．说明灯泡和插座之间是并联的．
开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全．如图所示：

点评 （1）此题主要考查了杠杆中最小力的问题．解决此类题目的关键是确定出最长的力臂，并根据力臂的画法做出最小的力．
（2）解决此类问题需要会根据电流的方向选择合适的元件，会识别串联电路和并联电路．
（3）根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一．家庭电路中，开关控制用电器，开关一定接在用电器和火线之间，既能控制用电器，又能保证使用安全．