Question

3．根據(jù)下列要求作圖：

（1）在圖甲中畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖及其力臂．
（2）在圖丙中標(biāo)出通電螺線管的N極和B點(diǎn)的電流方向．
（3）如圖所示，是常用的插線板．在使用中發(fā)現(xiàn)：插線板上的指示燈在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)才會(huì)發(fā)光，插孔正常通電；若指示燈損壞，只要開(kāi)關(guān)閉合插孔還能正常通電．根據(jù)上述現(xiàn)象，在圖中畫出開(kāi)關(guān)、指示燈和插孔的連接方式，并與電源線接通．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿平衡的條件，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)．
（2）由電流表的正負(fù)接線柱可知電流的方向，由右手螺旋定則可得出螺線管的磁極，然后畫出磁感線的方向．
（3）干路開(kāi)關(guān)控制所有的用電器．并聯(lián)電路各用電器之間互不影響，串聯(lián)電路的用電器互相影響．

解答 解：（1）連接OP就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動(dòng)力方向需斜向上，據(jù)此可畫出最小的動(dòng)力；如圖所示：

（2）根據(jù)圖中電流表的連接可知，則電流由右側(cè)流入，則B點(diǎn)的電流方向向下，根據(jù)安培定則：用右手握住螺線管，使四指所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较�，則大拇指所指的一側(cè)為N極，即螺線管的右側(cè)為N極．如圖所示：

（3）插線板上的指示燈在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)會(huì)發(fā)光，插孔正常通電，說(shuō)明開(kāi)關(guān)同時(shí)控制燈泡和插座，燈泡和插座之間可能是串聯(lián)，也可能是并聯(lián)，如果兩者并聯(lián)，開(kāi)關(guān)應(yīng)該在干路上；如果指示燈損壞，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)插孔也能正常通電．說(shuō)明燈泡和插座之間是并聯(lián)的．
開(kāi)關(guān)接在燈泡、插座和火線之間控制火線使用更安全．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查重力示意圖和最小動(dòng)力的確定；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）本題考查了右手螺旋定則的使用．利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性．
（3）根據(jù)用電器之間是否相互影響是判斷用電器串聯(lián)和并聯(lián)的方法之一．家庭電路中，開(kāi)關(guān)控制用電器，開(kāi)關(guān)一定接在用電器和火線之間，既能控制用電器，又能保證使用安全．