Question

9．按要求完成下列作圖：
（1）如圖甲所示，將控制電燈的開關(guān)和電燈連入照明電路．
（2）如圖乙所示，杠桿在圖示位置平衡，畫出最省力時(shí)的力臂L和作用力F的方向．
（3）如圖丙所示，畫出滑輪組最省力的繞繩方法

Answer 1

分析 （1）先確定開關(guān)與燈泡的連接方式，然后再確定開關(guān)接燈泡的接線柱和接電源的火線還是零線，最后根據(jù)家庭電路的正確連接方法將燈泡和開關(guān)接入電路中．
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件可知，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．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，據(jù)此可解決此題．
（3）滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，當(dāng)繩子的段數(shù)為n時(shí)，拉力F=$\frac{1}{n}$G．本題中由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組，最省力的繞繩方法就是由3段繩子承擔(dān)物重，可據(jù)此進(jìn)行繞線．

解答 解：（1）開關(guān)和燈泡應(yīng)該串聯(lián)連接，開關(guān)接電源的火線，再接燈泡頂部的接線柱，確保開關(guān)斷開時(shí)，燈泡不帶電，燈泡的螺旋套接電源的零線．如圖所示：

（2）在阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，根據(jù)杠桿平衡條件，必須使動(dòng)力臂最長．
圖中OA是最長的動(dòng)力臂，要使杠桿平衡，則動(dòng)力方向應(yīng)垂直于OA向上，根據(jù)動(dòng)力垂直于力臂畫出最小的動(dòng)力F；如下圖所示：

（3）從動(dòng)滑輪的掛鉤開始，先向上繞過定滑輪，再向下繞過動(dòng)滑輪，此時(shí)拉力F=$\frac{1}{n}$，是最省力的繞繩方法，如圖所示：

點(diǎn)評 此題考查了家庭電路的連接、杠桿力臂的做法和滑輪組的繞法，是一道綜合題．