Question

15．按要求作图

（1）在甲图中，站在地面上的工人利用滑轮组将重物提起来，请画出滑轮组的绕线．
（2）如图乙所示，电源电压为6V保持不变．现有3Ω、5Ω、10Ω、40Ω电阻各一个，请你用其中两个电阻在图中虚线框内连成电路，使图中的电流表的示数为0.75A．要求画电路图，并标明连入电路的电阻阻值．

Answer 1

分析 （1）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要向下拉物体向上移动，则应从定滑轮开始绕．
（2）根据电路中的电压和电流值，用R=$\frac{U}{I}$算出电路中需要连入的电阻值，再根据给出的三个电阻3Ω、5Ω、10Ω、40Ω，合理选择两个进行串、并联组成符合条件的电路．

解答 解：（1）要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，如下图所示：

（2）电源电压U=6V，电路中电流I=0.75A，
因此图中虚线框内电路的总电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.75A}$=8Ω，
①3Ω、5Ω串联时，总电阻为8Ω，符合要求．如下图：

②5Ω、10Ω两个并联时，总电阻R=$\frac{5Ω×10Ω}{5Ω+10Ω}$=3.3Ω，不符合要求；
③5Ω、40Ω两个并联时，总电阻R=$\frac{5Ω×40Ω}{5Ω+40Ω}$=4.4Ω，不符合要求；
④10Ω、40Ω两个并联时，总电阻R=$\frac{10Ω+40Ω}{10Ω+40Ω}$=8Ω，符合要求．
故虚线框内电路为10Ω、40Ω两个电阻并联，如下图：

点评 （1）绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，一般的两股绳子配一个动滑轮，本题要求站在地面匀速提起物体，应再加一定滑轮．
滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定．
（2）在选连接方式时，根据并联“越并越小的原则”，可迅速选出10Ω、40Ω并联才符合要求．