Question

（1）如图1所示，杠杆在力F₁、F₂作用下处于平衡状态，L₁为F₁的力臂．请在图中作出F₂的力臂L₂及力F₁．
（2）用如图2所示的滑轮组提升重物，请用笔画线组装成最省力的滑轮组
（3）请在图3的圆圈中填上合适的电表，使之成为正确的电路图．
（4）火车在车厢后面有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销相当于一个开关），车厢中的指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内部都有人，请你把图4中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图．

Answer 1

解：（1）F₂与杠杆垂直，故连接支点O与F₂的作用点即为力臂L₂，过L₁的上端作L₁的垂线，交杠杆于一点，即为F₁的作用点，F₁的方向向上．

（2）由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法，如右图所示；

（3）图中的两灯泡并联，左侧电表与L1串联，故应是电流表；右侧电表串联在干路中，故应是电流表；如图所示

（4）两开关和指示灯串联，电路图如图：

分析：（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，据此画出力臂的垂线，与杠杆的交点为F₁的作用点，为使杠杆平衡F₁的方向应该向上，据此画出动力示意图．
（2）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．
（3）电流表要串联在电路中，电压表要并联在电路中，根据图中圆圈的位置判断是哪种电表．
（4）由题意可知，两把插销也就是两只开关同时控制一个电路，要具备的条件，显然只有采用两开关和指示灯串联．
点评：第一问考查了力的示意图和力臂的画法．由力臂的概念即可画力臂，也可确定力的方向和作用点．
第二问主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力．
第三问对于电流表和电压表的使用方法要区分好，特别是在连接方式上：电流表与电路串联，电压表与电路并联．
第四问考查串、并联电路的设计，关键是知道两开关同时控制电路，难点是根据题意设计出电路图．