Question

5．按照题目要求作图：
（1）请在图1中画出最小动力F以及阻力臂L₂的示意图．
（2）仔细观察如图2所示的实物电路，在图中只加一根导线，使电路成为并联电路．
（3）如图3，根据小磁针的指向（黑色为N极），画出磁感线的方向（每条都画），并标出磁铁的N、S极．

Answer 1

分析 （1）由图可知，阻力应该为重物G对杠杆的拉力，方向竖直向下，作出阻力示意图，然后即可作出其力臂；
根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．
（2）要解答本题需掌握：并联电路中，各个用电器互不影响．
（3）根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，两个磁极都是N极，由磁体周围的磁感线从N极出发回到S极画图．

解答 解：（1）阻力应该为重物G对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，方向竖直向下，首先沿绳子方向竖直向下作出拉力示意图，然后从支点O向F₂引垂线段就是F₂的力臂；
根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．连接OC即为最长动力臂，要使杠杆平衡动力方向垂直于杠杆向下，据此可画出最小的动力．如图所示：

（2）要想两灯泡并联，电压表也必须和两灯泡并联，因为电压表在电路中相当于开路，所以思路是：电流过开关应分为三部分．如图所示：

（3）观察小磁针可知，小磁针的S极指向磁体，所以是异名磁极，即磁体的磁极为N极，即两侧磁极均为N极．又因为磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，故画图如下：

点评 （1）根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力．
（2）会设计串联电路和并联电路，会正确使用电压表和电流表．
（3）本题利用了磁极间的相互作用规律和磁感线的方向在磁体外部是从N极出发回到S极作图．