Question

13．（1）如圖甲所示是小張為新裝的空調室外機設計的支架，支架可以看作杠桿，以O為支點，在支架P孔處拉一根鐵線到墻上固定，要使鐵線受到的拉力最小，請從P孔處畫出鐵線到墻的連線，并畫出鐵線拉力F的力臂l．
（2）利用圖乙中的定滑輪和動滑輪繞制滑輪組，要求既要最省力又要能夠改變用力的方向．
（3）如圖丙中箭頭所指的方向表示電路接通時的電流方向，請在圖丙中的兩個空缺的位置分別補畫電池和電動機的符號，使之成為一個完整的電路，要求開關閉時兩個用電器均能工作．

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，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據(jù)此可解決此題．
（2）要改變用力的方向，根據(jù)圖中提供的定滑輪和動滑輪，可從定滑輪開始繞線；
（3）要求開關閉時兩個用電器均能工作，必須是并聯(lián)，然后根據(jù)電流方向確定電源位置即可．

解答 解：（1）在阻力與阻力臂一定時，由杠桿平衡條件可知，動力臂越大，動力越小，由圖示可知，連接OP，即為力臂l，過P點做垂直于OP的作用力F為最小拉力，如圖所示．

（2）從定滑輪開始繞線，有兩段繩子承擔重物，如圖所示：

（3）如果電動機在左側，電源在右側，由電流方向可知，下端為正極；如果電動機在右側，電源在左側，由電流方向可知，上端為正極．如圖所示：
或

點評 （1）熟練應用杠桿平衡條件、掌握力臂的作法即可正確解題．知道支點與力的作用點的連線為最長的力臂．
（2）省力多少和繩子的繞法，決定滑輪組的使用效果，要改變力的方向則應從定滑輪開始繞線．
（3）此類型題目要求對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)電路的特點正確連接電路．