Question

18．（1）如图1所示，杠杆的B点挂一个重物，在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡．请画出最小的动力F₁和它的动力臂L₁以及杠杆受到的阻力F₂．
（2）如图2所示为教室中投影仪的不完整电路．投影仪灯泡的很大，需要风扇给其散热．使用时，先闭合开关S₁，风扇转动，再闭合开关S₂开关，灯泡发光，若只闭合开关S₂，灯泡不亮．请把电路连接完整．

Answer 1

分析 （1）阻力是重物G 对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，方向竖直向下．力臂是指从支点向力的作用线作垂线，垂线段即为力臂．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）先闭合开关S₁风扇转动，再闭合开关S₂灯泡发光说明灯泡与风扇可以独立工作即为并联；闭合开关S₁再闭合开关S₂灯泡发光，若只闭合开关S₂灯泡不发光说明S₁在干路上，S₂和灯泡在同一支路上．

解答 解：
由图可知，O为支点，重物G对杠杆的拉力为阻力，作用点在杠杆上，方向竖直向下；
根据杠杆平衡条件F₁×L₁=F₂×L₂可知，在阻力、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；由图知，OA为动力臂时，动力臂最长，动力最小；
连接OA即为最长的动力臂，过A点作垂直于OA的力F₁，即为最小力的示意图，方向向左上方，如图所示：
；
（2）由题意知，S₁在干路上，S₂和灯泡串联在一条支路上，灯泡与电动机并联．如下图所示：
．

点评 此题主要考查杠杆最小力的问题，杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向．