Question

13．（1）如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，畫出使杠桿保持平衡的最小力F₁的示意圖和對(duì)應(yīng)的力臂l₁．
（2）在圖中，將電源、電流表、電壓表三個(gè)元件符號(hào)正確填進(jìn)電路的空缺處．要求開關(guān)S閉合后；（a）電流方向如圖所示；（b）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈L 變亮?xí)r，電壓表的示數(shù)變大．

Answer 1

分析 （1）已知力的作用點(diǎn)，連接支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)（即最長的力臂）；根據(jù)力臂越長，作用力越小的思路進(jìn)行分析，然后再根據(jù)力與力臂的關(guān)系以及阻力的作用畫出最小力的方向．
（2）根據(jù)電壓表應(yīng)與被測(cè)用電器并聯(lián)，電流表應(yīng)與用電器串聯(lián)，再結(jié)合移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈L變亮?xí)r，電壓表的示數(shù)變小可判斷各元件的位置．

解答 解：
（1）O為支點(diǎn)，所以力作用在杠桿的最右端A點(diǎn)，并且力臂是支點(diǎn)O到杠桿最右端的距離時(shí)，力臂最長，由杠桿平衡條件知此時(shí)的力最小．所以連接OA，然后過A點(diǎn)作垂直于OA、方向斜向上的最小作用力F₁．如圖所示：
（2）根據(jù)電壓表應(yīng)與被測(cè)用電器并聯(lián)，由圖可知，左右兩個(gè)位置不可能是電壓表，則電壓表應(yīng)在中間的位置．
根據(jù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈L變亮?xí)r，說明滑動(dòng)變阻器控制燈泡亮度，即與燈泡串聯(lián)，電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表測(cè)的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，則右側(cè)的位置應(yīng)該是電源，左側(cè)的位置應(yīng)該是電流表．且電源的正極朝上．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）此題主要考查了杠桿中最小力的問題．解決此類題目的關(guān)鍵是確定出最長的力臂，并根據(jù)力臂的畫法做出最小的力．
（2）明確電流表、電壓表、電源的連接要求，并特別注意小燈L變亮?xí)r，電壓表的示數(shù)變小這一條件，是正確判斷的關(guān)鍵．