Question

3．（1）“節(jié)約用水，人人有責(zé)”，如圖1甲是用水后及時(shí)關(guān)閉水龍頭時(shí)的情景，水龍頭手柄看作是一個(gè)杠桿，請(qǐng)你在圖1乙所示的示意圖中畫(huà)出阻力F₂的力臂l₂，串畫(huà)出施加在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F₁及其力臂l₁．
（2）近年來(lái)，我區(qū)新增了不少新能源公交車，在公交車后門的兩側(cè)扶手上，各裝有一個(gè)按鈕（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)），想要下車的乘客只要按下任何一個(gè)按鈕，裝在駕駛臺(tái)上的指示燈都會(huì)發(fā)光，提醒司機(jī)有乘客需要下車，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)符合要求的電路圖（已畫(huà)出指示燈和電源，如圖2所示）．
（3）圖3是由小電燈、開(kāi)關(guān)及電池組成的簡(jiǎn)易有線電報(bào)機(jī)原理電路，請(qǐng)?jiān)谟疫叺奶摼�框內(nèi)畫(huà)出相應(yīng)的電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題．
（2）根據(jù)“乘客只要按下任何一個(gè)按鈕，裝在駕駛臺(tái)上的指示燈都會(huì)發(fā)光”結(jié)合串并聯(lián)電路特點(diǎn)判斷兩個(gè)開(kāi)關(guān)的連接方式．
（3）兩燈泡并聯(lián)，并且由另一室內(nèi)的開(kāi)關(guān)控制．

解答 解：（1）過(guò)O點(diǎn)作阻力F₂的垂線，即為阻力F₂對(duì)支點(diǎn)O的力臂L₂；
動(dòng)力最小，即動(dòng)力臂最長(zhǎng)，阻力的方向已標(biāo)出，所以動(dòng)力的方向應(yīng)該向下，連接支點(diǎn)O與A點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)作OA的垂線就得到在A點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F₁，OA即為動(dòng)力臂L₂，如下圖所示．
（2）只要按下任何一個(gè)按鈕，指示燈都會(huì)發(fā)光，說(shuō)明這兩個(gè)開(kāi)關(guān)互不影響，因此它們并聯(lián)連接；如下圖所示：
（3）根據(jù)實(shí)物圖和題意可知，兩燈泡并聯(lián)，并且由另一室內(nèi)的開(kāi)關(guān)控制，電路圖如下圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂，過(guò)力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．
（2）本題考查了兩個(gè)開(kāi)關(guān)的連接方式的判斷，解題時(shí)要抓住關(guān)鍵字詞“任何一個(gè)”判斷兩開(kāi)關(guān)為并聯(lián)．
（3）本題考查根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖，關(guān)鍵是會(huì)判斷兩燈泡的連接方式和開(kāi)關(guān)的位置．