Question

20．按題目要求作圖

（1）如圖甲所示的杠桿ABC可繞A點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫出要使杠桿ABC在圖中位置保持平衡時(shí)所需最小力的示意圖．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D乙虛線框內(nèi)畫出手電筒的電路圖．
（3）人站在地面上用圖丙所示的滑輪組提升重物，請(qǐng)你畫出最省力繞繩方法．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂需最長(zhǎng)；
從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離最長(zhǎng)，畫出最長(zhǎng)的力臂，根據(jù)力臂的概念作出力F的示意圖．
（2）手電筒中，按鈕向上推，燈泡發(fā)光，向下推，燈泡熄滅，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，干電池做電源，燈泡作為用電器，由金屬外殼和彈簧連接起來(lái)．
（3）滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動(dòng)滑輪，段數(shù)越多越省力．

解答 解：
（1）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂最長(zhǎng)；動(dòng)力F應(yīng)作用在C端，連接AC，AC為最長(zhǎng)的動(dòng)力臂；F與AC垂直，又因?yàn)槲镏厥垢軛U沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以F應(yīng)使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則F的方向應(yīng)垂直AC向上．如圖所示：

（2）在手電筒中，按鈕相當(dāng)于開關(guān)，燈泡相當(dāng)于用電器，干電池相當(dāng)于電源，金屬外殼和彈簧相當(dāng)于導(dǎo)線，電路圖如圖：

（3）從動(dòng)滑輪上面的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這是最省力的繞法．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）此題考查了杠桿中的最小力問(wèn)題，根據(jù)杠桿的平衡條件，關(guān)鍵是確定最長(zhǎng)的力臂即從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的距離．
（2）牢記手電筒的電路是基本電路，并且會(huì)根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖．
（3）在滑輪組中，繞過(guò)動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)越多會(huì)越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．