Question

4．根据要求作图．
（1）在图1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）如图2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）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）O为支点，所以力作用在杠杆的最右端，并且力臂是支点O到杠杆最右端的距离时，力臂最长，此时的力最小．确定出力臂然后做力臂的垂线即为力F．如图所示：
（2）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）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．