(1)图一中杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置,请画出此力的示意图和力臂.(2)居民楼的楼道里,夜间楼道灯一直亮着会造成浪费.科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”,它能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;利用“声敏”材料制成“声控开关”.它能在有人走动发出声音时闭合,无人走动时自动断开.请将图二的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,同时安装一个不受开关控制的三孔插座.
问题描述:
(1)图一中杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置,请画出此力的示意图和力臂.
(2)居民楼的楼道里,夜间楼道灯一直亮着会造成浪费.科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”,它能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;利用“声敏”材料制成“声控开关”.它能在有人走动发出声音时闭合,无人走动时自动断开.请将图二的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,同时安装一个不受开关控制的三孔插座.
答
(1)根据题意可知,动力F的最大力臂为OA,然后过A点做动力F与OA垂直,方向斜向下,如下图所示:
(2)由分析知:灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;
三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,如下图所示:
故答案为:(1)如图所示;(2)如图所示.
答案解析:(1)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,若阻力阻力臂乘积一定,则动力臂最大时动力会最小,而且动力使杠杆转动的效果与阻力(物体重力的拉力)使杠杆转动的效果相反.
(2)由题意知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,故这两个开关与灯串联,且灯接在零线与开关之间.此外,还要注意螺丝灯口的接法:火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套.对于三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”.
考试点:杠杆中最小力的问题;家庭电路的连接.
知识点:(1)力臂是支点到力的作用线的距离,若支点与力的作用点的连线成为力臂,此时的力臂最大.
(2)本题考查了声、光控灯和三孔插座的接线方法.接地线是为了把有金属外壳的用电器的外壳接地.