Question

20．按题目要求作图

（1）如图甲所示的杠杆ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使杠杆ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图．
（2）请在图乙虚线框内画出手电筒的电路图．
（3）人站在地面上用图丙所示的滑轮组提升重物，请你画出最省力绕绳方法．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，要使动力最小，则动力臂需最长；
从支点到力的作用点的距离最长，画出最长的力臂，根据力臂的概念作出力F的示意图．
（2）手电筒中，按钮向上推，灯泡发光，向下推，灯泡熄灭，相当于一个开关，干电池做电源，灯泡作为用电器，由金属外壳和弹簧连接起来．
（3）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力．

解答 解：
（1）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，要使动力最小，则动力臂最长；动力F应作用在C端，连接AC，AC为最长的动力臂；F与AC垂直，又因为物重使杠杆沿顺时针转动，所以F应使杠杆沿逆时针转动，则F的方向应垂直AC向上．如图所示：

（2）在手电筒中，按钮相当于开关，灯泡相当于用电器，干电池相当于电源，金属外壳和弹簧相当于导线，电路图如图：

（3）从动滑轮上面的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这是最省力的绕法．如图所示：

点评 （1）此题考查了杠杆中的最小力问题，根据杠杆的平衡条件，关键是确定最长的力臂即从支点到力的作用点之间的距离．
（2）牢记手电筒的电路是基本电路，并且会根据实物图画出电路图．
（3）在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．