Question

10．按照题目要求作图：

（1）如图1是活塞式抽水机的示意图．其手柄相当于一个杠杆，O是支点．请画出阻力F₂对支点O的力臂l₂；并画出在a点施加的最小动力F₁的示意图．
（2）请在图2中用笔画线，画出用滑轮组提升重物最省力的绕法．
（3）请根据图3实物电路，在方框内画出电路图．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力；
（3）首先对电路进行分析，明确灯泡的连接关系及开关的控制作用，然后根据灯泡连接关系及开关位置画出电路图．

解答 解：
（1）过O点作阻力F₂的垂线，即为阻力F₂对支点O的力臂L₂；
动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与a点，过a点作Oa的垂线就得到在a点施加的最小动力F₁，如下图所示：
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（2）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．如图所示：
；
（3）由实物图知：电流从电源正极出发经开关S₁分为两支：一支经灯泡L₁；另一支经灯泡L₂、开关S₂然后共同负极．所以两只灯泡并联，开关S₁在干路，电路图设计如下：
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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）在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=$\frac{1}{n}$G；
（3）根据实物图画电路图，属于基本技能，分析实物连接，明确连接关系，是画出正确电路图的关键．