Question

8．作圖題：
．
（1）如圖甲所示，請畫出作用于杠桿A端的最小動力F和此時杠桿的支點O．
（2）如圖乙所示，畫出圖中拉動物體A所需最小的力的繩子的繞法．
（3）如圖丙所示的杠桿中，已知動力F₁和阻力臂L₂，請你作出動力臂L₁和阻力F₂．
（4）如圖丁所示的實物電路中，當開關都閉合后，會出現故障．只改動一根導線，使兩燈并聯，開關S控制干路，S₁控制燈L₁．在需改動的線上打“×”，用筆畫出正確接法．

Answer 1

分析 （1）支點是杠桿繞著轉動的固定點，動力向下作用時，杠桿應繞小石塊尖端轉動；動力向上作用時，杠桿應繞著杠桿與地面接觸的點轉動；
根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力將越小．
（2）承擔物重的繩子段數越多越省力．在此題中，畫出滑輪組最省力的繞線方式，所以要從動滑輪繞起．
（3）根據力與力臂的關系進行畫圖，即過支點作力的作用線的垂線段；過力臂的末端作垂直于力臂的作用力．
（4）當開關S、S₁都閉合后，電流經導線、開關回到電源的負極，這種現象稱為短路，會損壞電源．
由題意可知兩燈泡并聯，開關S控制干路說明位于干路，S₁控制燈L₂說明S₁與L₂串聯．

解答 解：（1）由圖示可知，當杠桿與地面的接觸點為支點O時，作用在A點的動力力臂最大，所以此時動力最小，力垂直于杠桿向上，過支點O作最小力的作用線的垂線即為力臂L，如圖所示：

（2）要使滑輪組最省力，需要承擔物重的繩子段數最多，所以要從動滑輪繞起．如圖所示：

（3）過支點O作垂直于F₁作用線的垂線段，即動力臂L₁；過L₂的末端作用垂直于杠桿的阻力F₂．如圖所示：

（4）合上兩個開關，電流會經導線、開關回到電源的負極，會出現短路現象燒壞電源；S₁與L₂串聯后與L₁并聯，然后與開關S、電源串聯組成電路，如下圖所示：

點評 （1）本題考查杠桿平衡條件的應用，在力與力臂乘積一定的情況下，若支點與力的作用點成為力臂，此時的力臂最大，使用杠桿最省力．
（2）此題考查了滑輪組的組裝．滑輪組的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動滑輪繞起．從動滑輪開始繞，承擔物重的繩子段數多．
（3）明確力臂的概念，從支點向力的作用線畫垂線，即可找出力臂的位置，阻力是阻礙杠桿轉動的力，明確了這些基本概念便不難解決．
（4）本題考查了學生對電路的三種狀態(tài)、電路的串并聯的掌握與應用，根據題意得出兩開關的位置是關鍵．