Question

11．（1）如圖1所示，重力為5N的小球在豎直彈簧上端處于靜止?fàn)顟B(tài)，畫出小球受力的示意圖．
（2）如圖2甲所示為不銹鋼折疊指甲剪，它使用時相當(dāng)于兩個杠桿（B為支點），在圖2乙杠桿簡化圖中畫出最小動力F₁和阻力臂l₂．

（3）小明家的玩具車內(nèi)部電路是由：電源、開關(guān)、電動機、指示燈各一個組成．小明為了探究該電動玩具車內(nèi)部電動機與指示燈的連接方式，他將這輛玩具車的電池取下，保持開關(guān)閉合，轉(zhuǎn)動車輪，發(fā)現(xiàn)車上的指示燈還能發(fā)光．請在圖3方框內(nèi)畫出該玩具車（電池未取出時）內(nèi)部的電路圖．

Answer 1

分析 （1）小球處于平衡狀態(tài)，一定受力平衡，受到重力和彈簧的支持力，重力的作用點在重心上，方向豎直向下，支持力的作用點在重心上，方向豎直向上；
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當(dāng)動力臂最大時，動力最小，即最省力．連接支點和力的作用點C即是最大動力臂，當(dāng)作用力與之垂直時，作用力最小；
（3）串聯(lián)的各電路元件相互影響不能獨立工作，并聯(lián)的各電路元件互不影響能獨立工作，根據(jù)題意確定各電路元件的連接方式并畫出電路圖．

解答 解：、
（1）小球受重力和支持力，重力豎直向下畫，標(biāo)上符號G；支持力豎直向上畫，標(biāo)出符號F，注意兩個力長度相等，如圖：
；
（2）由甲圖可知，杠桿ABC繞點B轉(zhuǎn)動，所以B點為此杠桿的支點；
力臂越長越省力，最長的力臂即支點與作用點C的連線，然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力；
由支點作阻力作用線的垂線，垂線段長就是阻力臂．如圖所示：
；
（3）拆去電池，轉(zhuǎn)動車輪，車輪帶動電動機轉(zhuǎn)動，電動機變成了發(fā)電機，車上的指示燈能發(fā)光，說明此時電動機、指示燈構(gòu)成閉合回路，故電動機與指示燈是并聯(lián)的；如果電動機與指示燈是串聯(lián)的，拆去電池、閉合開關(guān)后，電動機、指示燈組成的電路是開路，指示燈不會發(fā)光，故可以確定玩具車中的電動機與指示燈一定是并聯(lián)．電路連接如圖所示：
．

點評 （1）平衡狀態(tài)的物體，一定受到平衡力的作用；作出力的示意圖，要用一條帶箭頭的線段表示力，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點或終點表示力的作用點；
（2）考查力臂畫法和最小力的問題，關(guān)鍵是要找到離支點最遠(yuǎn)的點從而做出最長的力臂；
（3）考查了電路設(shè)計，知道串并聯(lián)電路的特點、根據(jù)題意確定各電路元件的連接方式即可正確解題．