Question

3．根据下列要求作图：

（1）在图甲中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂．
（2）在图丙中标出通电螺线管的N极和B点的电流方向．
（3）如图所示，是常用的插线板．在使用中发现：插线板上的指示灯在开关闭合时才会发光，插孔正常通电；若指示灯损坏，只要开关闭合插孔还能正常通电．根据上述现象，在图中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线接通．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆平衡的条件，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．
（2）由电流表的正负接线柱可知电流的方向，由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极，然后画出磁感线的方向．
（3）干路开关控制所有的用电器．并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响．

解答 解：（1）连接OP就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向需斜向上，据此可画出最小的动力；如图所示：

（2）根据图中电流表的连接可知，则电流由右侧流入，则B点的电流方向向下，根据安培定则：用右手握住螺线管，使四指所指的方向为电流的方向，则大拇指所指的一侧为N极，即螺线管的右侧为N极．如图所示：

（3）插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电．说明灯泡和插座之间是并联的．
开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全．如图所示：

点评 （1）本题考查重力示意图和最小动力的确定；由杠杆的平衡条件，杠杆中最小作用力问题，可以转化为最大力臂问题，解题的关键是找出最长的力臂．
（2）本题考查了右手螺旋定则的使用．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性．
（3）根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一．家庭电路中，开关控制用电器，开关一定接在用电器和火线之间，既能控制用电器，又能保证使用安全．