Question

（1）在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图1中所示的位置．试画出这个力的示意图和力臂．
（2）家庭电路中短路故障常用校验灯来查找，其方法是：断开所有用电器的开关．将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联，如图2所示．闭合总开关，接下来的操作如下表：

开关 S1	开关 S2	效验灯L
闭合	断开	暗红色（发光不正常）
断开	闭合	正常发光

①短路故障发生在

L₂

（选填：“L₁”或“L₂”）支路上．
②请你在虚线框内画出S₁闭合、S₂断开时等效电路图．

Answer 1

分析：（1）由杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值时，当力臂最大时，即力臂为OC时，力是最小的．
（2）当检验灯泡发光而亮度不够，则加在灯泡上必有电压，但此电压应小于220V，此时应该是检验灯泡与另一电阻（如另一灯泡）串联接在火线与零线之间．
当检验灯泡正常发光时，该灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡的一端与火线相接，另一端与零线相接．
按照电流法，从火线开始，经灯泡L、灯泡L₁到零线做出电路图．

解答：解：
（1）根据杠杆平衡条件，要想动力最小，动力臂就要最大，因为支点是O点，当力作用在C点时，力臂最长．所以只要作一个力，使力的作用线与OC垂直即可，如图：

（2）①闭合总开关后，开关S₁闭合、开关S₂断开时，校验灯L与灯泡L₁串联，现象是校验灯发光为暗红色，表明校验灯不正常发光，则校验灯两端的电压应小于220V，所以在灯泡L₁上必加有电压，即灯泡L₁正常．
②闭合总开关后，开关S₁断开、开关S₂闭合时，校验灯L与灯泡L₂串联，现象是校验灯正常发光，则校验灯两端的电压应等于220V，所以在灯泡L₂上没有加电压，即灯泡L₂处相当于导线，就是出现短路现象．
闭合总开关后，开关S₁闭合、开关S₂断开时，从火线开始，经灯泡L、灯泡L₁到零线，如图：

点评：（1）当杠杆平衡时，要使力最小，力臂要最长，最长力臂就是支点到作用点的距离．
（2）本题考查了家庭电路中短路故障检查、等效电路图的画法等．要知道判断方法，在生活中要会运用．