Question

4．按照題目要求作圖．
（1）如圖甲，用一根細(xì)繩將杠桿AOB在O點(diǎn)懸掛起來(lái)，并在B處掛一重物G，欲在杠桿上施加一最小動(dòng)力F，使其在圖示位置平衡，作出該最小動(dòng)力的力臂和力的示意圖．
（2）如乙圖，請(qǐng)?jiān)趫A圈中填入電壓表或電流表的符號(hào)，使開關(guān)閉合時(shí)兩盞燈都能發(fā)光．
（3）“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”飛機(jī)上裝有平衡警示電路，其中S為正對(duì)駕駛員的重力開關(guān)，金屬片M可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)機(jī)翼水平時(shí)，M在 a、b中間．當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重左傾時(shí)，綠燈亮、電鈴響；當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重右傾時(shí)，紅燈亮、電鈴響．請(qǐng)?jiān)诒麍D中完成電路連接．

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)．因此先確定最長(zhǎng)的力臂，即離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)；然后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可．
（2）①在并聯(lián)電路中，每個(gè)用電器都能獨(dú)立的與電源組成通路，互不影響；
②電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，與用電器串聯(lián)使用；電壓表相當(dāng)于斷路，與用電器并聯(lián)使用．
③根據(jù)電流表和電壓表的使用：電流表與被測(cè)用電器串聯(lián)，電壓表與被測(cè)用電器并聯(lián)即可解答；
（3）串聯(lián)的各電路元件相互影響，不能獨(dú)立工作，并聯(lián)的各電路元件互不影響，能獨(dú)立工作；根據(jù)題意判斷各電路元件的連接方式，然后連接電路圖．

解答 解：（1）B點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，故最長(zhǎng)的力臂為OB，過(guò)B點(diǎn)作垂直于OB的作用力F；如圖所示：

（2）觀察電路圖可知，開關(guān)S閉合后，甲與燈泡L₂并聯(lián)接入電路，所以應(yīng)為電壓表；
干路上有開關(guān)，兩個(gè)燈泡分別在兩個(gè)支路，兩燈泡并聯(lián)接入電路，若使兩燈都能發(fā)光，乙應(yīng)為電流表，測(cè)量通過(guò)L₂的電流；
如下圖所示：
；
（3）當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重左傾時(shí)，綠燈亮、電鈴響，開關(guān)接a，綠燈與電鈴接入電路；
當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重右傾時(shí)，紅燈亮、電鈴響，開關(guān)接b，紅燈與電鈴接入電路；
由題意可知，紅燈與綠燈互不影響，能獨(dú)立工作，它們是并聯(lián)的，
不論開關(guān)接a還是接b，電鈴都接入電路，電鈴串聯(lián)在干路中，電路圖如圖所示：
．

點(diǎn)評(píng) （1）由杠桿的平衡條件，杠桿中最小作用力問(wèn)題，可以轉(zhuǎn)化為最大力臂問(wèn)題，解題的關(guān)鍵是找出最長(zhǎng)的力臂．
（2）此題考查的是電流表和電壓表的連接，知道并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電流表、電壓表的使用規(guī)則，是解答此類問(wèn)題的關(guān)鍵．
（3）本題考查了設(shè)計(jì)電路的能力．注意并聯(lián)電路中各用電器互不影響，而串聯(lián)電路中各元件相互影響．