Question

3．（1）“節(jié)約用水，人人有責”，如圖1甲是用水后及時關閉水龍頭時的情景，水龍頭手柄看作是一個杠桿，請你在圖1乙所示的示意圖中畫出阻力F₂的力臂l₂，串畫出施加在A點的最小動力F₁及其力臂l₁．
（2）近年來，我區(qū)新增了不少新能源公交車，在公交車后門的兩側扶手上，各裝有一個按鈕（相當于一個開關），想要下車的乘客只要按下任何一個按鈕，裝在駕駛臺上的指示燈都會發(fā)光，提醒司機有乘客需要下車，請設計一個符合要求的電路圖（已畫出指示燈和電源，如圖2所示）．
（3）圖3是由小電燈、開關及電池組成的簡易有線電報機原理電路，請在右邊的虛線框內畫出相應的電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據(jù)此可解決此題．
（2）根據(jù)“乘客只要按下任何一個按鈕，裝在駕駛臺上的指示燈都會發(fā)光”結合串并聯(lián)電路特點判斷兩個開關的連接方式．
（3）兩燈泡并聯(lián)，并且由另一室內的開關控制．

解答 解：（1）過O點作阻力F₂的垂線，即為阻力F₂對支點O的力臂L₂；
動力最小，即動力臂最長，阻力的方向已標出，所以動力的方向應該向下，連接支點O與A點，過A點作OA的垂線就得到在A點施加的最小動力F₁，OA即為動力臂L₂，如下圖所示．
（2）只要按下任何一個按鈕，指示燈都會發(fā)光，說明這兩個開關互不影響，因此它們并聯(lián)連接；如下圖所示：
（3）根據(jù)實物圖和題意可知，兩燈泡并聯(lián)，并且由另一室內的開關控制，電路圖如下圖所示：

點評 （1）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．
（2）本題考查了兩個開關的連接方式的判斷，解題時要抓住關鍵字詞“任何一個”判斷兩開關為并聯(lián)．
（3）本題考查根據(jù)實物圖畫電路圖，關鍵是會判斷兩燈泡的連接方式和開關的位置．