Question

2．（1）画出使杠杆AB在图1所示位置静止时，需加一个力F，要使这个力最小，请在图上画出F的示意图，并标明它的力臂．
（2）在上面中间的图中的空缺处，分别填人电流表和电池的符号，使之成为一个完整的电路，图2中箭头表示电流方向．
（3）小奕同学在“测量小灯泡电阻”实验中，选择二节新的干电池做电源，小灯泡的额定电压2.5V，灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样．如图3是小奕连接的不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线把实物图连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮．

Answer 1

分析 （1）使用杠杆时，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可．
（2）要使灯泡发光则必须有电源；电流表在电路中相当于短路．
（3）电流表、滑动变阻器以及灯泡串联连接，连接时注意正负接线柱的连接；滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，即右下接线柱接入电路．

解答 解：（1）在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，最省力，即动力臂最长，由图知OB比OA长，所以OB做动力臂最长，过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向，如下图所示：

（2）如果电源在左侧，则其中一个灯泡将被短路，因此电源在右侧，根据电流的方向可以确定出下为正极上为负极，左侧为电流表．
如图所示：

（3）因为滑片右移，灯泡亮度变大，因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路中，使电源、灯泡以及滑动变阻器串联，注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；如下图：

点评 本题考查了力臂的画法，最小力的确定，电路中各元件的作用及使用方法等，是一道综合性较强的题目．
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，根据图示确定最大动力臂是正确解题的关键．