Question

【题目】（1）如图1所示，是学校新装的空调支架，支架可以看做杠杆，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，请在P孔处画出铁线到墙的连线方向，并画出铁线拉力F的力臂L．

（2）如图2所示，S为蜡烛，S′为蜡烛通过凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像特点，画图确定并标出凸透镜光心O点的位置及两侧焦点F的位置．

（3）请把如图3电路元件接入照明电路中，且符合安全用电原则．（要求保险盒与三孔插座相连）．

Answer 1

【答案】见解析

【解析】

试题分析：（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，由此分析解答；

（2）平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴．还要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点；

（3）开关控制灯泡时，首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，这样灯泡既能工作，在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡更安全；带保险丝的三孔插座，按地线接上孔，左零右火接线连接．

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，如图所示：

；

（2）连接SS′，SS′连线与主光轴的交叉点是光心，也就确定出凸透镜的位置；过S点作平行于主光轴的入射光线，然后根据折射点和S′即可确定折射光线，折射光线与主光轴的交点即为焦点F；过S′作平行于主光轴的折射光线，然后根据S和折射点确定入射光线，入射光线与主光轴的交点即为焦点F；

如图所示：

；

（3）家庭电路连接，零线直接连接灯泡的螺旋套，火线先进入开关，再进入灯泡顶部的锡块；三孔插座地线直接接三孔插座的上孔，零线直接接三孔插座的左孔，火线首先接保险丝，然后再进入右孔．如图所示．

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