自制教具“数字化撬棍原理器”

杭州市萧山区朝晖小学  金亚军

教科版小学科学六年级上册《工具和机械》单元，有关于杠杆尺的教学内容。由于杠杆尺侧重于杠杆平衡的测量，教学中关于杠杆原理的三种用力原理的数据整理，学生很难得出有效结论，从而影响了探究实验的顺利进行。出于这一难点的思考，引进电子秤、动滑轮力量转换等材料结构，将撬棍原理的用力点和阻力点进行数字化呈现，就可以简单有效的得出撬棍原理，学生的理解也就变得简约、高效！

一、材料准备：

底座一个、手提式电子秤一台、滑轮一只、小型秤杆一根、绳索和装饰材料若干。

二、制作方法：

1.（如图1）制作一个长方底座，底座的中央右侧开设一条槽口，槽口内设置一个可移动支点架，支点架的下端咬接在槽口内，支点架高度以适合撬棍撬动为宜。槽口左侧铰接一个定滑轮。

2. （如图1）底座槽口左侧设置一个手提电子秤挂架，高度略大于电子秤高度，挂架上端设置一个电子秤挂杆。

3. （如图1）准备一根秤杆，把秤杆平均分成十段，并做好记号。秤杆粗的一端作为阻力点，并系好较粗绳索，绳索环绕定滑轮下端，绳索另一侧与手提电子秤挂钩连接。右侧细秤杆设置一个绳索套，绳索套下设置一个砝码挂钩，绳索套挂钩可以在秤杆右侧根据需要进行移动。

4. （如图1）为了便于学生形象的联系撬棍敲石头，再制作两块可站立大小图片石块模型（一块大石块做重物、一块小石块做支点）。

三、使用方法：如（图1）

1. 根据实验要求将支点、砝码挂钩移到指定位置，并在砝码挂钩上挂上若干砝码。

2. 电子秤进行归零操作。首先将秤杆右侧向上抬升一小段距离，使秤杆左侧阻力点不产生力，接着启动手提电子秤使其归零。

3. 轻轻地释放右侧秤杆，这时秤杆阻力点产生力量，在定滑轮的力量方向转换下手提电子秤显示阻力点的力量数值，从而实现数字化显示。

4. 在手提电子秤工作90秒之内，将秤杆右侧向上抬升一小段距离，使秤杆左侧阻力点不产生力，接着按手提电子秤归零键使其归零,即可进行步骤3；在手提电子秤工作90秒之外，手提电子秤将自动关机，这时重复使用步骤2和3。

四、优点简析：

    1. 简化撬棍原理的原理教学，通过将撬棍用力端和阻力端的数据呈现，使学生对撬棍原理的理解变得一目了然、便于理解。

    2. 教具操作方便有效，具有较强的演示性。