Question

完成下列作圖．

（1）圖1中杠桿B點(diǎn)掛著重物G，若在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力F使杠桿平衡在圖中的位置，請畫出此力的示意圖和力臂．
（2）請?jiān)趫D2中標(biāo)出小磁針的N極和磁感線的方向．
（3）按要求將圖3所示的電路連接好．要求：開關(guān)閉合時(shí)，兩燈都能發(fā)光且兩燈并聯(lián)，電流表測量干路中的電流．（兩燈的電阻均大于10Ω）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，若阻力阻力臂乘積一定，則動(dòng)力臂最大時(shí)動(dòng)力會(huì)最小，而且動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果與阻力（物體重力的拉力）使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果相反．
（2）從電流的方向入手，利用安培定則判斷出螺線管的極性，進(jìn)而確定磁場的方向，最后確定小磁針的指向．
（3）電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，可知電源電壓，兩燈并聯(lián)，兩燈的電阻均大于10Ω，可得干路電流大小范圍，進(jìn)而確定電流表的量程；據(jù)此補(bǔ)充連接實(shí)物圖．

解答：解：（1）根據(jù)題意可知，動(dòng)力F的最大力臂為OA，然后過A點(diǎn)做動(dòng)力F與OA垂直，方向斜向下，如下圖所示：
（2）電流從左側(cè)流向右側(cè)，依據(jù)安培定則可判斷出螺線管的右端為N極，磁感線在磁體外部是由N極指向S極的，小磁針指向螺線管N極的一端為S極，如下圖所示：
（3）電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，電源電壓為3V，兩燈并聯(lián)，兩燈的電阻均大于10Ω，由I=

U

R

可得，每一條支路的電流都小于0.3A，干路電流小于0.6A，電流表的量程用0～0.6A量程；實(shí)物圖如圖所示：

點(diǎn)評：（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，若支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線成為力臂，此時(shí)的力臂最大．
（2）電流的方向、螺線管的極性、磁感線的方向、小磁針的指向，這些都是互相關(guān)聯(lián)的，要想找出它們之間的關(guān)系，需要利用的知識主要是安培定則和磁極間的相互作用規(guī)律．
（3）利用歐姆定律確定電流表的量程是關(guān)鍵．