Question

13．（1）如圖甲所示是小張為新裝的空調(diào)室外機(jī)設(shè)計(jì)的支架，支架可以看作杠桿，以O(shè)為支點(diǎn)，在支架P孔處拉一根鐵線到墻上固定，要使鐵線受到的拉力最小，請(qǐng)從P孔處畫出鐵線到墻的連線，并畫出鐵線拉力F的力臂l．
（2）利用圖乙中的定滑輪和動(dòng)滑輪繞制滑輪組，要求既要最省力又要能夠改變用力的方向．
（3）如圖丙中箭頭所指的方向表示電路接通時(shí)的電流方向，請(qǐng)?jiān)趫D丙中的兩個(gè)空缺的位置分別補(bǔ)畫電池和電動(dòng)機(jī)的符號(hào)，使之成為一個(gè)完整的電路，要求開關(guān)閉時(shí)兩個(gè)用電器均能工作．

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(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題．
（2）要改變用力的方向，根據(jù)圖中提供的定滑輪和動(dòng)滑輪，可從定滑輪開始繞線；
（3）要求開關(guān)閉時(shí)兩個(gè)用電器均能工作，必須是并聯(lián)，然后根據(jù)電流方向確定電源位置即可．

解答 解：（1）在阻力與阻力臂一定時(shí)，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小，由圖示可知，連接OP，即為力臂l，過P點(diǎn)做垂直于OP的作用力F為最小拉力，如圖所示．

（2）從定滑輪開始繞線，有兩段繩子承擔(dān)重物，如圖所示：

（3）如果電動(dòng)機(jī)在左側(cè)，電源在右側(cè)，由電流方向可知，下端為正極；如果電動(dòng)機(jī)在右側(cè)，電源在左側(cè)，由電流方向可知，上端為正極．如圖所示：
或

點(diǎn)評(píng) （1）熟練應(yīng)用杠桿平衡條件、掌握力臂的作法即可正確解題．知道支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線為最長(zhǎng)的力臂．
（2）省力多少和繩子的繞法，決定滑輪組的使用效果，要改變力的方向則應(yīng)從定滑輪開始繞線．
（3）此類型題目要求對(duì)電路中各元件的作用及使用方法要非常明確，然后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)正確連接電路．