Question

【題目】（1）如圖1所示，是學校新裝的空調支架，支架可以看做杠桿，以O為支點，在支架P孔處拉一根鐵線到墻上固定，要使鐵線受到的拉力最小，請在P孔處畫出鐵線到墻的連線方向，并畫出鐵線拉力F的力臂L．

（2）如圖2所示，S為蠟燭，S′為蠟燭通過凸透鏡所成的像，請根據凸透鏡成像特點，畫圖確定并標出凸透鏡光心O點的位置及兩側焦點F的位置．

（3）請把如圖3電路元件接入照明電路中，且符合安全用電原則．（要求保險盒與三孔插座相連）．

Answer 1

【答案】見解析

【解析】

試題分析：（1）根據杠桿平衡的條件，F1×L1=F2×L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，由此分析解答；

（2）平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于焦點；過光心的方向不變；從焦點發出的光線，過凸透鏡后平行于主光軸．還要知道由物體經過凸透鏡的光線會聚到像點；

（3）開關控制燈泡時，首先進入開關，然后進入燈泡頂端的金屬點，零線直接進入燈泡的螺旋套，這樣燈泡既能工作，在燈泡損壞時，斷開開關，切斷火線，更換燈泡更安全；帶保險絲的三孔插座，按地線接上孔，左零右火接線連接．

解：

（1）在阻力與阻力臂一定時，由杠桿平衡條件可知，動力臂越大，動力越小，由圖示可知，連接OP，即為力臂l，過P點做垂直于OP的作用力F，如圖所示：

；

（2）連接SS′，SS′連線與主光軸的交叉點是光心，也就確定出凸透鏡的位置；過S點作平行于主光軸的入射光線，然后根據折射點和S′即可確定折射光線，折射光線與主光軸的交點即為焦點F；過S′作平行于主光軸的折射光線，然后根據S和折射點確定入射光線，入射光線與主光軸的交點即為焦點F；

如圖所示：

；

（3）家庭電路連接，零線直接連接燈泡的螺旋套，火線先進入開關，再進入燈泡頂部的錫塊；三孔插座地線直接接三孔插座的上孔，零線直接接三孔插座的左孔，火線首先接保險絲，然后再進入右孔．如圖所示．

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