Question

15．（1）如圖甲所示是一側(cè)帶有書(shū)柜的辦公桌，現(xiàn)在要用一個(gè)最小的力將其一端稍抬離地面，請(qǐng)畫(huà)出這個(gè)力的方向和這個(gè)力的力臂，并用“O”標(biāo)明這個(gè)“杠桿”的支點(diǎn)．
（2）如圖乙所示，有三個(gè)滑輪組，小明想用最小的力提起500N的重物，請(qǐng)你幫小明選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)幕�輪組，并畫(huà)出它的裝配圖．（動(dòng)滑輪重、摩擦均不計(jì)）
（3）如圖丙所示是一個(gè)不完整的電路圖，其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中的兩個(gè)空缺的位置分別補(bǔ)畫(huà)電池和電壓表的符號(hào)，使之成為一個(gè)完整的串聯(lián)電路．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，在阻力相同的情況下，阻力臂越短、動(dòng)力臂越長(zhǎng)，所用的動(dòng)力越小，越省力，所以關(guān)鍵是確定支點(diǎn)．
（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(guò)下面的動(dòng)滑輪，再繞過(guò)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(guò)定滑輪，然后再繞過(guò)動(dòng)滑輪．
（3）要使燈泡發(fā)光則必須有電源；電壓表在電路中相當(dāng)于斷路．

解答 解：（1）由圖知，抽屜在書(shū)桌的右側(cè)，所以當(dāng)作用力在左側(cè)時(shí)，以右側(cè)下端為支點(diǎn)，此時(shí)阻力臂最小；連接支點(diǎn)與書(shū)桌的左上角，這個(gè)距離則是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，此時(shí)動(dòng)力最小，動(dòng)力F應(yīng)與連線(xiàn)垂直且方向向上，如圖所示：

（2）滑輪組最省力的繞繩方法，其實(shí)就是尋找連接動(dòng)滑輪最多的繩子的段數(shù)．
由乙圖可知，左邊和右邊的滑輪組最多只能由三股繩子承擔(dān)物重，中間的滑輪組最多可以由四股繩子承擔(dān)物重，繩端從定滑輪的開(kāi)始繞起，如圖所示：

（3）若電源在右側(cè)，電壓表在左側(cè)，電壓表在電路中相當(dāng)于斷路，則只有燈泡L₂發(fā)光，L₁不發(fā)光；因此只有電源在左側(cè)，電壓表在右側(cè)，兩燈泡才能正常發(fā)光，且是一個(gè)完整的串聯(lián)電路；電源在左側(cè)，根據(jù)電流的方向可知，電源下端應(yīng)為負(fù)極、上端為正極，電路圖如下圖所示．

點(diǎn)評(píng) （1）此題屬于杠桿的最小力問(wèn)題，掌握杠桿平衡條件是解決杠桿問(wèn)題的基礎(chǔ)，要確定最小的力，應(yīng)正確的確定支點(diǎn)使阻力臂最小，并找出最長(zhǎng)的力臂，便可得出最小的力，同時(shí)考查了力臂的畫(huà)法，力臂是從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂直距離．
（2）滑輪組最省力的繞繩方法，其實(shí)就是尋找連接動(dòng)滑輪最多的繩子的段數(shù)，明確了這一點(diǎn)，滑輪組的繞法就變得非常簡(jiǎn)單．
（3）此類(lèi)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．