杠杆天平
(学生作品)
苏州市相城区珍珠湖小学 许益臣
研究背景
教科版小学科学六年级上册《杠杆的科学》,原先课堂上使用的是杠杆尺,学生操作挂钩码有难度,操作不太方便;收集的数据需要很多,且理解起来也有一定难度的。在下一节课《杠杆类工具的研究》有让学生自制小杆秤,但忽略了校零环节,其实是不科学的,称量不出物体真实的重量。于是采用二合一的方法,将这两课所涉及的实验和材料进行了整合,发明了这一件杠杆天平。
同时,新课程标准实行之后,教科版一年级科学下册《我们周围的物体》单元第二课《谁轻谁重》中也有使用天平秤的教学内容。
适用学科
科学
主要材料
木条、钉子、塑料杯、螺丝、瓦楞纸、磁条、铁皮
原理和使用方法
本学具在纯手工打造,将木块切割成所需形状,再加各个零部件用螺丝拧上,把磁板黏贴在木尺上,在两个塑料托盘底部黏上铁皮,两个托盘便能在杠杆尺的任意位置了。分析认识杠杆省力、费力和不省力不费力的规律。 解决了学生理解杠杆类型的难题。并且此学具制作容易,使用方便,易于推广使用。
组装:各部件螺丝拧合,杠杆尺上贴上磁条,在塑料杯底部粘贴铁皮,安装塑料杯到杠杆尺上,磁铁可以吸引住带铁皮的塑料杯。


使用杠杆尺,理解杠杆原理:
让小朋友玩杠杆尺,我们发现不管在什么位置,主要两边的塑料杯到支点的距离相等,杠杆尺都是平衡。

而当一个塑料杯所在的用力点(右)到支点的距离大于另一个阻力点(左)所在的塑料杯到支点的距离时,省力。反之亦然。


在两个塑料杯中加入物体后,仍有这样的规律:
用力点(右)到支点的距离等于阻力点(左)的距离到支点的距离时,两边所放物体重量相等时,既不省力也不费力。重的一边可以撬起轻的一边。
用力点(右)到支点的距离大于阻力点(左)的距离到支点的距离时,用力点这边轻的能撬起阻力点那边重的,省力。
用力点(右)到支点的距离小于阻力点(左)的距离到支点的距离时,用力点这边重的能撬不起阻力点那边重的,费力。



将两边的塑料杯子放置离支点相同的位置,配合砝码使用,还能够称量物理的重量,一举多得。
创新点:
原有学具杠杆尺,挂钩码操作不太方便;收集的数据需要很多,理解有一定难度的,且比较枯燥。
原有自制小杆秤,忽略了校零环节,不能称量出物体真实的重量。
这套学具于是采用二合一的方法,将这两课所涉及的实验和材料进行了整合。能让学生在玩中学习,通过任意调整两个塑料杯的位置,任意放置重物的数量,从中寻找规律,趣味性强,分析数据得心应手。
这套学具不但能够分析得出杠杆原理,还能够称量物理的重量,一举多得。
进一步思考:
盒子的重量问题,改用超轻材料,或直接用环形磁铁代替重物。
(思考来源金亚军老师的回帖,感谢金老师!)