Question

13．（1）如图甲所示是小张为新装的空调室外机设计的支架，支架可以看作杠杆，以O为支点，在支架P孔处拉一根铁线到墙上固定，要使铁线受到的拉力最小，请从P孔处画出铁线到墙的连线，并画出铁线拉力F的力臂l．
（2）利用图乙中的定滑轮和动滑轮绕制滑轮组，要求既要最省力又要能够改变用力的方向．
（3）如图丙中箭头所指的方向表示电路接通时的电流方向，请在图丙中的两个空缺的位置分别补画电池和电动机的符号，使之成为一个完整的电路，要求开关闭时两个用电器均能工作．

Answer 1

分析 （1）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）要改变用力的方向，根据图中提供的定滑轮和动滑轮，可从定滑轮开始绕线；
（3）要求开关闭时两个用电器均能工作，必须是并联，然后根据电流方向确定电源位置即可．

解答 解：（1）在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，由图示可知，连接OP，即为力臂l，过P点做垂直于OP的作用力F为最小拉力，如图所示．

（2）从定滑轮开始绕线，有两段绳子承担重物，如图所示：

（3）如果电动机在左侧，电源在右侧，由电流方向可知，下端为正极；如果电动机在右侧，电源在左侧，由电流方向可知，上端为正极．如图所示：
或

点评 （1）熟练应用杠杆平衡条件、掌握力臂的作法即可正确解题．知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂．
（2）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要改变力的方向则应从定滑轮开始绕线．
（3）此类型题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确，然后根据串并联电路的特点正确连接电路．