Question

9．按要求完成下列作图：
（1）如图甲所示，将控制电灯的开关和电灯连入照明电路．
（2）如图乙所示，杠杆在图示位置平衡，画出最省力时的力臂L和作用力F的方向．
（3）如图丙所示，画出滑轮组最省力的绕绳方法

Answer 1

分析 （1）先确定开关与灯泡的连接方式，然后再确定开关接灯泡的接线柱和接电源的火线还是零线，最后根据家庭电路的正确连接方法将灯泡和开关接入电路中．
（2）根据杠杆平衡的条件可知，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．
（3）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，当绳子的段数为n时，拉力F=$\frac{1}{n}$G．本题中由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最省力的绕绳方法就是由3段绳子承担物重，可据此进行绕线．

解答 解：（1）开关和灯泡应该串联连接，开关接电源的火线，再接灯泡顶部的接线柱，确保开关断开时，灯泡不带电，灯泡的螺旋套接电源的零线．如图所示：

（2）在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，根据杠杆平衡条件，必须使动力臂最长．
图中OA是最长的动力臂，要使杠杆平衡，则动力方向应垂直于OA向上，根据动力垂直于力臂画出最小的动力F；如下图所示：

（3）从动滑轮的挂钩开始，先向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，此时拉力F=$\frac{1}{n}$，是最省力的绕绳方法，如图所示：

点评 此题考查了家庭电路的连接、杠杆力臂的做法和滑轮组的绕法，是一道综合题．