1. 请作出图中杠杆的动力臂和阻力臂。

答案
1.
解析
【分析】
要完成杠杆的动力臂和阻力臂作图,首先明确力臂的核心定义:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,按照三步法思考即可:第一步先找到题目给出的支点O;第二步分别将动力F₁、阻力F₂的作用线沿力的方向适当延长(或反向延长);第三步从支点O分别向两个力的作用线作垂线,得到的两条垂线段就分别是对应的动力臂和阻力臂,最后标注好垂直符号和对应的力臂符号即可。
【解析】
作图步骤如下:
1. 确认杠杆的支点为图中的O点;
2. 绘制动力臂L₁:沿F₁的方向画出F₁的作用线,从支点O向F₁的作用线作垂线段,标注垂直符号,该垂线段即为动力臂L₁;
3. 绘制阻力臂L₂:沿F₂的方向画出F₂的作用线,从支点O向F₂的作用线作垂线段,标注垂直符号,该垂线段即为阻力臂L₂。
【答案】

【知识点】
力臂画法,杠杆五要素
【点评】
本题属于杠杆部分的基础作图题,核心考察对力臂概念的理解,常见易错点是误将支点到力的作用点的连线直接当作力臂,忽略“垂直于力的作用线”的要求,同时要注意作图时不要遗漏垂直符号和力臂的字母标注,保证作图规范。
【难度系数】
0.7
要完成杠杆的动力臂和阻力臂作图,首先明确力臂的核心定义:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,按照三步法思考即可:第一步先找到题目给出的支点O;第二步分别将动力F₁、阻力F₂的作用线沿力的方向适当延长(或反向延长);第三步从支点O分别向两个力的作用线作垂线,得到的两条垂线段就分别是对应的动力臂和阻力臂,最后标注好垂直符号和对应的力臂符号即可。
【解析】
作图步骤如下:
1. 确认杠杆的支点为图中的O点;
2. 绘制动力臂L₁:沿F₁的方向画出F₁的作用线,从支点O向F₁的作用线作垂线段,标注垂直符号,该垂线段即为动力臂L₁;
3. 绘制阻力臂L₂:沿F₂的方向画出F₂的作用线,从支点O向F₂的作用线作垂线段,标注垂直符号,该垂线段即为阻力臂L₂。
【答案】
【知识点】
力臂画法,杠杆五要素
【点评】
本题属于杠杆部分的基础作图题,核心考察对力臂概念的理解,常见易错点是误将支点到力的作用点的连线直接当作力臂,忽略“垂直于力的作用线”的要求,同时要注意作图时不要遗漏垂直符号和力臂的字母标注,保证作图规范。
【难度系数】
0.7
2. 如图所示,利用杠杆 AOB 撬动物 M,O为杠杆支点,$l_1$ 为杠杆的动力臂,现杠杆处于水平位置平衡,请作出杠杆的动力 $F_1$ 和阻力 $F_2$ 的示意图。

答案
2.
解析
【分析】
我们可以按照力和力臂的对应关系逐步推导作图:首先回忆核心规律:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,因此已知动力臂的情况下,动力的作用线必然和该力臂垂直。第一步先确定动力F₁:过动力臂l₁远离支点O的端点作l₁的垂线,这条线就是动力的作用线,再结合杠杆的转动趋势判断方向:左侧物块M压杠杆,会让杠杆绕O点逆时针转动,为了让杠杆平衡,动力需要让杠杆绕O顺时针转动,由此确定动力的方向是斜向上。第二步确定阻力F₂:阻力是杠杆受到的、由物块M施加的力,作用点在M和杠杆的接触位置,方向是竖直向下,直接画出该压力即可。
【解析】
1. 作动力F₁:
根据力臂与力互相垂直的几何关系,过l₁的非支点端作l₁的垂线,得到动力的作用线;结合杠杆平衡要求,物块M使杠杆有绕O逆时针转动的趋势,因此动力F₁需沿垂线斜向上,作用点在杠杆上,标注箭头和符号F₁。
2. 作阻力F₂:
阻力是物块M对杠杆的压力,作用点取M与杠杆的接触面处,沿竖直向下方向画出带箭头的线段,标注符号F₂即可。
【答案】

【知识点】
杠杆力的作图,力臂的定义,杠杆转动趋势
【点评】
本题是杠杆部分的常规作图题,核心易错点有两个:一是容易忽略动力必须和已知动力臂垂直的要求,二是容易误将阻力的作用点画在物块M的重心上,要明确阻力是杠杆受到的力,作用点必须落在杠杆上,方向为物块对杠杆的压力方向。
【难度系数】
0.6
我们可以按照力和力臂的对应关系逐步推导作图:首先回忆核心规律:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,因此已知动力臂的情况下,动力的作用线必然和该力臂垂直。第一步先确定动力F₁:过动力臂l₁远离支点O的端点作l₁的垂线,这条线就是动力的作用线,再结合杠杆的转动趋势判断方向:左侧物块M压杠杆,会让杠杆绕O点逆时针转动,为了让杠杆平衡,动力需要让杠杆绕O顺时针转动,由此确定动力的方向是斜向上。第二步确定阻力F₂:阻力是杠杆受到的、由物块M施加的力,作用点在M和杠杆的接触位置,方向是竖直向下,直接画出该压力即可。
【解析】
1. 作动力F₁:
根据力臂与力互相垂直的几何关系,过l₁的非支点端作l₁的垂线,得到动力的作用线;结合杠杆平衡要求,物块M使杠杆有绕O逆时针转动的趋势,因此动力F₁需沿垂线斜向上,作用点在杠杆上,标注箭头和符号F₁。
2. 作阻力F₂:
阻力是物块M对杠杆的压力,作用点取M与杠杆的接触面处,沿竖直向下方向画出带箭头的线段,标注符号F₂即可。
【答案】
【知识点】
杠杆力的作图,力臂的定义,杠杆转动趋势
【点评】
本题是杠杆部分的常规作图题,核心易错点有两个:一是容易忽略动力必须和已知动力臂垂直的要求,二是容易误将阻力的作用点画在物块M的重心上,要明确阻力是杠杆受到的力,作用点必须落在杠杆上,方向为物块对杠杆的压力方向。
【难度系数】
0.6
3. 某剧组为拍摄需要,设计了如图所示的装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动。在图中画出杠杆所受拉力的力臂 $l_1$ 以及杠杆所受阻力 $F_2$ 的示意图。

答案
3.
解析
【分析】
我们按照题目要求分两步思考作图:首先明确两个作图目标,一是画杠杆所受拉力的力臂$l_1$,二是画杠杆所受阻力$F_2$。第一步先确定支点是O点,杠杆受到的拉力是绳子在B点对杠杆的作用力,方向沿绳子斜向上,我们先将这个拉力的作用线适当延长,再从支点O向这条作用线作垂直的线段,这条垂线段就是拉力的力臂$l_1$。第二步找阻力:杠杆A端悬挂照明灯,照明灯对杠杆A点施加向下的拉力,这个力就是阻碍杠杆转动的阻力$F_2$,作用点选在A点,方向竖直向下即可。
【解析】
1. 确定动力:杠杆在B点受到绳子的拉力,方向沿斜向上的绳段指向定滑轮,将该力的作用线向两端适当延长。
2. 作力臂:过支点O,向上述拉力的作用线作垂线,支点O到垂足之间的垂线段就是拉力的力臂$l_1$,标注符号$l_1$。
3. 画阻力:在杠杆的A点,沿竖直向下的方向画出带箭头的线段,代表照明灯对杠杆的拉力也就是阻力$F_2$,标注符号$F_2$。
【答案】

【知识点】
杠杆力臂作图,阻力示意图绘制
【点评】
本题是杠杆基础作图题,核心考察杠杆五要素的作图规范,易错点是容易误将阻力画成物体的重力、作力臂时没有保证支点到力的作用线的垂直关系,需要明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离,阻力是杠杆自身受到的作用力。
【难度系数】
0.7
我们按照题目要求分两步思考作图:首先明确两个作图目标,一是画杠杆所受拉力的力臂$l_1$,二是画杠杆所受阻力$F_2$。第一步先确定支点是O点,杠杆受到的拉力是绳子在B点对杠杆的作用力,方向沿绳子斜向上,我们先将这个拉力的作用线适当延长,再从支点O向这条作用线作垂直的线段,这条垂线段就是拉力的力臂$l_1$。第二步找阻力:杠杆A端悬挂照明灯,照明灯对杠杆A点施加向下的拉力,这个力就是阻碍杠杆转动的阻力$F_2$,作用点选在A点,方向竖直向下即可。
【解析】
1. 确定动力:杠杆在B点受到绳子的拉力,方向沿斜向上的绳段指向定滑轮,将该力的作用线向两端适当延长。
2. 作力臂:过支点O,向上述拉力的作用线作垂线,支点O到垂足之间的垂线段就是拉力的力臂$l_1$,标注符号$l_1$。
3. 画阻力:在杠杆的A点,沿竖直向下的方向画出带箭头的线段,代表照明灯对杠杆的拉力也就是阻力$F_2$,标注符号$F_2$。
【答案】
【知识点】
杠杆力臂作图,阻力示意图绘制
【点评】
本题是杠杆基础作图题,核心考察杠杆五要素的作图规范,易错点是容易误将阻力画成物体的重力、作力臂时没有保证支点到力的作用线的垂直关系,需要明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离,阻力是杠杆自身受到的作用力。
【难度系数】
0.7
4. 如图甲所示是一台金属切割机,小王师傅用该机切割A点下方的钢管时,用力压B点使杠杆静止在此位置时,请在图乙中画出:作用在 A 点的阻力$F_{2}$的力臂$L_{2}$,作用在 B 点的最小动力$F_{1}$。

答案
4.
解析
【分析】
这道题是杠杆相关的作图题,我们可以分两步思考:第一步画阻力的力臂,首先明确力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离,先找到支点O,再向已知的F₂的作用线作垂线就能得到L₂。第二步找B点的最小动力,根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,当阻力和阻力臂固定时,动力臂越长,动力就越小,所以最长的动力臂就是支点O到动力作用点B的连线OB,此时过B点作垂直于OB的力就是最小动力,同时要注意动力的方向要和阻力使杠杆转动的方向相反,这里阻力F₂向上会让杠杆绕O逆时针转,所以动力要向下压B点,让杠杆顺时针转,才能保持平衡。
【解析】
1. 作阻力臂L₂:
以O为支点,沿F₂的竖直向上的作用线,从O点向该作用线作垂线段,标注直角符号,该垂线段即为阻力F₂的力臂L₂。
2. 作最小动力F₁:
根据杠杆平衡条件,要使动力最小,需动力臂最大,连接支点O与作用点B,OB即为最长动力臂;过B点作垂直于OB向下的带箭头的线段,标注F₁,即为作用在B点的最小动力。
【答案】

【知识点】
力臂的画法,杠杆最小力作图,杠杆平衡条件
【点评】
本题属于杠杆作图的常规考点,重点考察学生对力臂概念的理解和最小动力的推导逻辑,易错点是容易搞错最小动力的方向、忘记标注力臂的直角符号,解题时牢记“最长动力臂为支点到动力作用点的连线”这个规律就能快速完成作图。
【难度系数】
0.6
这道题是杠杆相关的作图题,我们可以分两步思考:第一步画阻力的力臂,首先明确力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离,先找到支点O,再向已知的F₂的作用线作垂线就能得到L₂。第二步找B点的最小动力,根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,当阻力和阻力臂固定时,动力臂越长,动力就越小,所以最长的动力臂就是支点O到动力作用点B的连线OB,此时过B点作垂直于OB的力就是最小动力,同时要注意动力的方向要和阻力使杠杆转动的方向相反,这里阻力F₂向上会让杠杆绕O逆时针转,所以动力要向下压B点,让杠杆顺时针转,才能保持平衡。
【解析】
1. 作阻力臂L₂:
以O为支点,沿F₂的竖直向上的作用线,从O点向该作用线作垂线段,标注直角符号,该垂线段即为阻力F₂的力臂L₂。
2. 作最小动力F₁:
根据杠杆平衡条件,要使动力最小,需动力臂最大,连接支点O与作用点B,OB即为最长动力臂;过B点作垂直于OB向下的带箭头的线段,标注F₁,即为作用在B点的最小动力。
【答案】
【知识点】
力臂的画法,杠杆最小力作图,杠杆平衡条件
【点评】
本题属于杠杆作图的常规考点,重点考察学生对力臂概念的理解和最小动力的推导逻辑,易错点是容易搞错最小动力的方向、忘记标注力臂的直角符号,解题时牢记“最长动力臂为支点到动力作用点的连线”这个规律就能快速完成作图。
【难度系数】
0.6
5. 站在地上的小明利用如图所示的滑轮组提升一定质量的重物,请在图中画出滑轮组绳子的绕线。

答案
5.
解析
【分析】
我们首先要明确题目的核心约束:小明站在地面上提升重物,最终拉绳子的施力方向是向下的,绳子自由端要对应人手的位置。可以用倒推的思路来思考:从人手的施力位置反向推导绕线路径,先确定绳子末端从最上方的定滑轮引出、方向向下,再依次反向绕过剩余滑轮,最后把绳头固定在定滑轮的挂钩上,这样绕出的滑轮组既可以正常省力提升重物,也完全符合人站在地面向下拉绳的操作要求,也可以用“奇动偶定”的绕线规则验证,拉力向下时起点固定在定滑轮挂钩上,符合“偶定”的规律。
【解析】
解:该滑轮组由上方两个固定的定滑轮、下方一个悬挂重物的动滑轮组成,按照施力要求规范绕线步骤:
1. 把绳子的起始端固定在上方定滑轮支架的下挂钩处;
2. 将绳子向下延伸,从底端绕过下方的动滑轮;
3. 把绳子向上提拉,依次绕过上方靠下的小定滑轮顶端、再绕过上方靠上的大定滑轮顶端;
4. 最终绳子的自由端竖直向下延伸到人手位置,保证拉力方向向下,完全适配人站在地面操作的场景,绕线全程无交叉。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕线
【点评】
本题是滑轮组基础作图题,核心要点是结合实际施力场景确定拉力方向,不要机械套用常规两个滑轮的滑轮组绕法,注意题图中上方有两个定滑轮的结构特点,保证绕线顺畅、不交叉,符合操作逻辑即可。
【难度系数】
0.7
我们首先要明确题目的核心约束:小明站在地面上提升重物,最终拉绳子的施力方向是向下的,绳子自由端要对应人手的位置。可以用倒推的思路来思考:从人手的施力位置反向推导绕线路径,先确定绳子末端从最上方的定滑轮引出、方向向下,再依次反向绕过剩余滑轮,最后把绳头固定在定滑轮的挂钩上,这样绕出的滑轮组既可以正常省力提升重物,也完全符合人站在地面向下拉绳的操作要求,也可以用“奇动偶定”的绕线规则验证,拉力向下时起点固定在定滑轮挂钩上,符合“偶定”的规律。
【解析】
解:该滑轮组由上方两个固定的定滑轮、下方一个悬挂重物的动滑轮组成,按照施力要求规范绕线步骤:
1. 把绳子的起始端固定在上方定滑轮支架的下挂钩处;
2. 将绳子向下延伸,从底端绕过下方的动滑轮;
3. 把绳子向上提拉,依次绕过上方靠下的小定滑轮顶端、再绕过上方靠上的大定滑轮顶端;
4. 最终绳子的自由端竖直向下延伸到人手位置,保证拉力方向向下,完全适配人站在地面操作的场景,绕线全程无交叉。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕线
【点评】
本题是滑轮组基础作图题,核心要点是结合实际施力场景确定拉力方向,不要机械套用常规两个滑轮的滑轮组绕法,注意题图中上方有两个定滑轮的结构特点,保证绕线顺畅、不交叉,符合操作逻辑即可。
【难度系数】
0.7
6. (2025·苏州昆山期中)为使得高铁输电线保持绷直状态,保障列车电极与输电线良好接触,采用了图甲所示的坠砣牵引装置。请你在图乙中画出滑轮组的绕线方式。

答案
6.
解析
【分析】
首先我们先明确装置的功能需求:坠砣依靠自身重力为输电线提供持续的向左的拉力,保证输电线始终绷直,同时输电线热胀冷缩时装置可以自动适配调整长度。接下来判断两个滑轮的属性:固定在左侧电线杆上的滑轮,轴的位置不会发生变化,属于定滑轮;和输电线相连的右侧滑轮,轴会随输电线同步移动,属于动滑轮。为了放大坠砣的拉力,同时让坠砣竖直向下悬挂,我们结合“奇动偶定”的绕线逻辑,这里需要动滑轮上有2段绳子承担拉力,因此将绳的一端固定在左侧定滑轮的下挂钩,先绕过右侧的动滑轮,再绕回左侧的定滑轮,最终自由端向下悬挂坠砣,就可以满足使用要求。
【解析】
1. 滑轮属性判断:左侧滑轮固定在竖直支架上,轴位置固定,是定滑轮;右侧滑轮与输电线相连,轴随输电线移动,是动滑轮。
2. 绕线操作:将绳子的一端固定在左侧定滑轮下方的挂钩处,向右延伸绕过右侧的动滑轮,再向左折返绕过左侧的定滑轮,最终绳子的自由端竖直向下,末端挂钩悬挂坠砣,该绕线方式下动滑轮上有2段绳子,输电线受到的拉力为坠砣重力的2倍,可稳定保持输电线绷直。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕线,定动滑轮应用
【点评】
本题结合高铁输电线的实际工程场景设计问题,没有直接给出常规滑轮组的使用要求,需要学生先理解装置的实际功能,再结合滑轮的特点设计绕线方式,避免了机械记忆绕线规则的考察,能有效检验学生将物理知识应用到实际场景的能力。
【难度系数】
0.6
首先我们先明确装置的功能需求:坠砣依靠自身重力为输电线提供持续的向左的拉力,保证输电线始终绷直,同时输电线热胀冷缩时装置可以自动适配调整长度。接下来判断两个滑轮的属性:固定在左侧电线杆上的滑轮,轴的位置不会发生变化,属于定滑轮;和输电线相连的右侧滑轮,轴会随输电线同步移动,属于动滑轮。为了放大坠砣的拉力,同时让坠砣竖直向下悬挂,我们结合“奇动偶定”的绕线逻辑,这里需要动滑轮上有2段绳子承担拉力,因此将绳的一端固定在左侧定滑轮的下挂钩,先绕过右侧的动滑轮,再绕回左侧的定滑轮,最终自由端向下悬挂坠砣,就可以满足使用要求。
【解析】
1. 滑轮属性判断:左侧滑轮固定在竖直支架上,轴位置固定,是定滑轮;右侧滑轮与输电线相连,轴随输电线移动,是动滑轮。
2. 绕线操作:将绳子的一端固定在左侧定滑轮下方的挂钩处,向右延伸绕过右侧的动滑轮,再向左折返绕过左侧的定滑轮,最终绳子的自由端竖直向下,末端挂钩悬挂坠砣,该绕线方式下动滑轮上有2段绳子,输电线受到的拉力为坠砣重力的2倍,可稳定保持输电线绷直。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕线,定动滑轮应用
【点评】
本题结合高铁输电线的实际工程场景设计问题,没有直接给出常规滑轮组的使用要求,需要学生先理解装置的实际功能,再结合滑轮的特点设计绕线方式,避免了机械记忆绕线规则的考察,能有效检验学生将物理知识应用到实际场景的能力。
【难度系数】
0.6
7. 如图所示,小球沿光滑的弧形轨道滑下,滑上粗糙轨道$BC$,最终停在$C$点。以小球经过$M$点时为计时起点,在图中画出小球在$MN$段动能与路程关系的大致图像。

答案
7.
解析
【分析】
我们可以按两步思路来解题:第一步先确定图像的起点:题目明确以小球经过M点为计时起点,此时小球在粗糙轨道上仍处于运动状态,速度不为零,因此初始动能不为零,图像起点不会在坐标原点,而是在纵轴(动能轴)的正半轴上,对应路程为M点的位置。第二步分析动能随路程的变化规律:小球在粗糙水平面BC上运动时,受到的滑动摩擦力大小是恒定的,根据功的定义,小球每运动相等的路程,克服摩擦力做的功都相等,对应的动能减少量也相等,因此动能会随着路程的增加均匀减小,所以MN段的动能-路程图像是一条从起点出发、倾斜向下的直线。
【解析】
1. 确定起点特征:小球经过M点时具有一定的运动速度,动能不为零,因此图像起点位于动能轴的正半轴,对应路程为M点对应的横坐标位置。
2. 推导变化规律:小球在粗糙水平面上运动时,竖直方向受力平衡,滑动摩擦力$f=μ mg$保持恒定。根据动能定理,合外力做功等于动能变化,小球从M点开始运动路程为$\Delta s$时,动能满足$E_k = E_{kM} - f · \Delta s$,可见动能随路程线性减小,因此MN段的图像是斜率为负的倾斜直线,动能随路程增大均匀降低。
【答案】

【知识点】
动能定理;摩擦力做功;动能变化
【点评】
本题的易错点是容易将动能-路程图像错画为曲线,要注意本题横轴是路程而非时间,恒定摩擦力作用下,单位路程内动能的损耗是固定的,动能和路程呈线性负相关,同时要注意计时起点M处小球动能不为零,起点不能落在原点。
【难度系数】
0.6
我们可以按两步思路来解题:第一步先确定图像的起点:题目明确以小球经过M点为计时起点,此时小球在粗糙轨道上仍处于运动状态,速度不为零,因此初始动能不为零,图像起点不会在坐标原点,而是在纵轴(动能轴)的正半轴上,对应路程为M点的位置。第二步分析动能随路程的变化规律:小球在粗糙水平面BC上运动时,受到的滑动摩擦力大小是恒定的,根据功的定义,小球每运动相等的路程,克服摩擦力做的功都相等,对应的动能减少量也相等,因此动能会随着路程的增加均匀减小,所以MN段的动能-路程图像是一条从起点出发、倾斜向下的直线。
【解析】
1. 确定起点特征:小球经过M点时具有一定的运动速度,动能不为零,因此图像起点位于动能轴的正半轴,对应路程为M点对应的横坐标位置。
2. 推导变化规律:小球在粗糙水平面上运动时,竖直方向受力平衡,滑动摩擦力$f=μ mg$保持恒定。根据动能定理,合外力做功等于动能变化,小球从M点开始运动路程为$\Delta s$时,动能满足$E_k = E_{kM} - f · \Delta s$,可见动能随路程线性减小,因此MN段的图像是斜率为负的倾斜直线,动能随路程增大均匀降低。
【答案】
【知识点】
动能定理;摩擦力做功;动能变化
【点评】
本题的易错点是容易将动能-路程图像错画为曲线,要注意本题横轴是路程而非时间,恒定摩擦力作用下,单位路程内动能的损耗是固定的,动能和路程呈线性负相关,同时要注意计时起点M处小球动能不为零,起点不能落在原点。
【难度系数】
0.6
8. 请将电源、电流表、电压表三个元件的符号填入图中电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示;移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮,电压表的示数变小。

答案
8.
解析
【分析】
我们可以按照元件使用规则+条件验证的思路逐步推导:
1. 首先明确三个元件的使用特性:电流表必须串联在电路中,相当于导线;电压表必须并联在被测电路两端,相当于开路;电源是提供电流的装置,要匹配图中标注的向左的电流方向。
2. 先初步定位:如果电源放在最左侧虚线框,将电源下端设为正极、上端设为负极,就能满足电流从正极流出、最终经开关S回到负极的整体流向,和图中标注的电流I方向完全匹配。
3. 接着定位电流表:右侧虚线框和滑动变阻器串联,刚好符合电流表串联接入电路的要求,此处放置电流表可以保证电路通路。
4. 最后验证剩余位置:中间虚线框并联在滑动变阻器两端,放置电压表后,灯泡L和滑动变阻器串联,当滑片P移动使滑动变阻器接入电阻减小时,电路电流变大,灯泡实际功率增大,L变亮;根据串联分压规律,总电压不变时灯泡两端电压随电流增大而升高,滑动变阻器分得的电压(电压表示数)就会变小,完全符合题目的所有要求。
【解析】
步骤1:将左侧虚线框填入电源,电源下端为正极、上端为负极,匹配图中向左的电流方向,为整个电路提供电能。
步骤2:将右侧虚线框填入电流表,串联在电路中,测量电路的总电流,保证电路通路。
步骤3:将中间虚线框填入电压表,并联在滑动变阻器两端,测量滑动变阻器的电压。
验证条件:移动滑片P,滑动变阻器接入电阻减小,电路电流增大,小灯泡L变亮;串联电路中滑动变阻器分压随接入电阻减小而降低,电压表示数同步变小,完全满足题目要求。
【答案】

【知识点】
电流表使用规则,电压表使用规则,串联分压规律
【点评】
本题属于电路补全类的经典题型,需要结合电表的使用特性、串联电路的规律反向推导元件位置,解题时要逐一验证题目给出的电流方向、灯泡亮度变化、电压表示数变化三个条件,避免出现元件连接错误的问题,能很好地考察学生对基础电路规律的掌握程度。
【难度系数】
0.4
我们可以按照元件使用规则+条件验证的思路逐步推导:
1. 首先明确三个元件的使用特性:电流表必须串联在电路中,相当于导线;电压表必须并联在被测电路两端,相当于开路;电源是提供电流的装置,要匹配图中标注的向左的电流方向。
2. 先初步定位:如果电源放在最左侧虚线框,将电源下端设为正极、上端设为负极,就能满足电流从正极流出、最终经开关S回到负极的整体流向,和图中标注的电流I方向完全匹配。
3. 接着定位电流表:右侧虚线框和滑动变阻器串联,刚好符合电流表串联接入电路的要求,此处放置电流表可以保证电路通路。
4. 最后验证剩余位置:中间虚线框并联在滑动变阻器两端,放置电压表后,灯泡L和滑动变阻器串联,当滑片P移动使滑动变阻器接入电阻减小时,电路电流变大,灯泡实际功率增大,L变亮;根据串联分压规律,总电压不变时灯泡两端电压随电流增大而升高,滑动变阻器分得的电压(电压表示数)就会变小,完全符合题目的所有要求。
【解析】
步骤1:将左侧虚线框填入电源,电源下端为正极、上端为负极,匹配图中向左的电流方向,为整个电路提供电能。
步骤2:将右侧虚线框填入电流表,串联在电路中,测量电路的总电流,保证电路通路。
步骤3:将中间虚线框填入电压表,并联在滑动变阻器两端,测量滑动变阻器的电压。
验证条件:移动滑片P,滑动变阻器接入电阻减小,电路电流增大,小灯泡L变亮;串联电路中滑动变阻器分压随接入电阻减小而降低,电压表示数同步变小,完全满足题目要求。
【答案】
【知识点】
电流表使用规则,电压表使用规则,串联分压规律
【点评】
本题属于电路补全类的经典题型,需要结合电表的使用特性、串联电路的规律反向推导元件位置,解题时要逐一验证题目给出的电流方向、灯泡亮度变化、电压表示数变化三个条件,避免出现元件连接错误的问题,能很好地考察学生对基础电路规律的掌握程度。
【难度系数】
0.4
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