(1)圖一中槓桿B點掛著重物G,若在A點施加一個最小的力F使槓桿平衡在圖中的位置,請畫出此力的示意圖和力臂.
題目:
(1)圖一中槓桿B點掛著重物G,若在A點施加一個最小的力F使槓桿平衡在圖中的位置,請畫出此力的示意圖和力臂.
(2)居民樓的樓道里,夜間樓道燈一直亮著會造成浪費.科研人員用「光敏」材料製成「光控開關」,它能在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;利用「聲敏」材料製成「聲控開關」.它能在有人走動發出聲音時閉合,無人走動時自動斷開.請將圖二的「光控開關」、「聲控開關」、燈泡用筆畫線代替導線正確連入電路,設計出只有在夜間且有聲音時燈才亮的樓道燈自動控制電路,同時安裝一個不受開關控制的三孔插座.
解答:
(1)根據題意可知,動力F的最大力臂爲OA,然後過A點做動力F與OA垂直,方向斜向下,如下圖所示:
(2)由分析知:燈泡與兩個開關串聯,且火線要先過開關,再接入燈泡尾部的金屬點,零線接入螺旋套;
三孔插座與燈泡並聯,其接法爲:左零右火上接地,如下圖所示:
故答案爲:(1)如圖所示;(2)如圖所示.
試題解析:
(1)根據槓桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,若阻力阻力臂乘積一定,則動力臂最大時動力會最小,而且動力使槓桿轉動的效果與阻力(物體重力的拉力)使槓桿轉動的效果相反.
(2)由題意知,只有當「光控開關」、「聲控開關」都閉合了燈才能亮,故這兩個開關與燈串聯,且燈接在零線與開關之間.此外,還要注意螺絲燈口的接法:火線接入燈尾金屬點,零線接入螺旋套.對於三孔插座的接線方法是要求「左零右火上接地」.
名師點評:
本題考點: 槓桿中最小力的問題;家庭電路的連接.
考點點評: (1)力臂是支點到力的作用線的距離,若支點與力的作用點的連線成爲力臂,此時的力臂最大.
(2)本題考查了聲、光控燈和三孔插座的接線方法.接地線是爲了把有金屬外殼的用電器的外殼接地.
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