Question

（1）如圖1所示，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂．請(qǐng)?jiān)趫D中作出F₂的力臂L₂及力F₁．
（2）用如圖2所示的滑輪組提升重物，請(qǐng)用筆畫線組裝成最省力的滑輪組
（3）請(qǐng)?jiān)趫D3的圓圈中填上合適的電表，使之成為正確的電路圖．
（4）火車在車廂后面有兩間廁所，只有當(dāng)兩間廁所的門都關(guān)上時(shí)（每扇門的插銷相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)），車廂中的指示牌內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光，指示牌就會(huì)顯示“廁所有人”字樣，提醒旅客兩間廁所內(nèi)部都有人，請(qǐng)你把圖4中的各元件符號(hào)連接成符合上述設(shè)計(jì)要求的電路圖．

Answer 1

分析：（1）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，據(jù)此畫出力臂的垂線，與杠桿的交點(diǎn)為F₁的作用點(diǎn)，為使杠桿平衡F₁的方向應(yīng)該向上，據(jù)此畫出動(dòng)力示意圖．
（2）滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動(dòng)滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動(dòng)滑輪．通過比較提升物體繩子條數(shù)的多少確定最省力的繞法．
（3）電流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要并聯(lián)在電路中，根據(jù)圖中圓圈的位置判斷是哪種電表．
（4）由題意可知，兩把插銷也就是兩只開關(guān)同時(shí)控制一個(gè)電路，要具備的條件，顯然只有采用兩開關(guān)和指示燈串聯(lián)．

解答：解：（1）F₂與杠桿垂直，故連接支點(diǎn)O與F₂的作用點(diǎn)即為力臂L₂，過L₁的上端作L₁的垂線，交杠桿于一點(diǎn)，即為F₁的作用點(diǎn)，F(xiàn)₁的方向向上．

（2）由3段繩子承擔(dān)物重，是最省力的繞繩方法，如右圖所示；

（3）圖中的兩燈泡并聯(lián)，左側(cè)電表與L1串聯(lián)，故應(yīng)是電流表；右側(cè)電表串聯(lián)在干路中，故應(yīng)是電流表；如圖所示

（4）兩開關(guān)和指示燈串聯(lián)，電路圖如圖：

點(diǎn)評(píng)：第一問考查了力的示意圖和力臂的畫法．由力臂的概念即可畫力臂，也可確定力的方向和作用點(diǎn)．
第二問主要考查滑輪組承擔(dān)物重繩子股數(shù)，滑輪組的繞線方法不同，拉力的方向不同，達(dá)到省力程度也不同，繩子股數(shù)越多越省力．
第三問對(duì)于電流表和電壓表的使用方法要區(qū)分好，特別是在連接方式上：電流表與電路串聯(lián)，電壓表與電路并聯(lián)．
第四問考查串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是知道兩開關(guān)同時(shí)控制電路，難點(diǎn)是根據(jù)題意設(shè)計(jì)出電路圖．