您当前所在位置:
首页 > 活动快讯 > 小小机械作用大——科普大风车物理学生社团活动纪实
小小机械作用大——科普大风车物理学生社团活动纪实
发布日期:2024-06-15 来自:本站

一、活动目的

人力利用的第一个进步是简单机械的发明。在长期的生产实践中,人们逐步学会制造一些能够省力或便于用力的工具,即称之为简单机械。2005年7月30日,美国宇航员史蒂夫罗宾逊在机械臂的辅助下,对发现号航天飞机的隔热层进行维修,这一现象侧面反映了机械的发展,展现了人类的智慧,这对学生形成正确的科学态度、产生探索自然的内在驱动力等方面会起到较强的激励作用。

简单机械是初中物理力学部分的最后一章,涉及到前面所学的力和功的知识,具有一定的综合性。简单机械包括杠杆、滑轮(定滑轮、动滑轮、滑轮组),要求学生能正确、合理使用杠杆、滑轮,以达到改变力的大小和方向的目的;能从生活和实际出发,选择不同类型的杠杆、滑轮以达到省力或方便的目的。物理是一门以实验为基础的学科,物理学习,离不开实验探究,为了帮助学生更好地理解和使用简单机械,培养学生分析和解决实际问题的能力,社团开展了本次活动——小小机械作用大。

2024年6月14日,河南省实验中学科普大风车物理学生社团开展社团活动——小小机械作用大,本次活动分为四个版块,第一环节由多名同学依次为大家介绍生活中的各种简单机械,并讲解使用方法以及省力费力、省距离费距离等情况;第二环节社团所有成员观看视频资料;第三环节指导老师孙老师给大家演示如何组装实验装置并完成探究,接着两个学生一组,分组进行实验操作,组内轮流操作;第四环节探究结束后,小组内总结每种简单机械工作特点,讨论实验中遇到的问题及其解决办法,然后小组之间进行交流分享实验成果,最后社团指导老师孙老师对本次活动进行点评。

二、活动流程

第一环节:社团成员多名同学依次为大家介绍生活中的各种简单机械,并讲解使用方法以及省力费力、省距离费距离等情况;

张家铭同学讲解生活中的杠杆及其分类

王梓霖同学讲解定、动滑轮在生活中的应用

第二环节:社团成员观看视频资料。生动形象的演示、严谨细致的操作、逻辑严密的推理给同学们留下了深深的印象。同学们都惊叹于简单机械的神奇作用,对将要开始的实验有点迫不及待了。

视频资料细致的讲解

第三环节:指导老师孙老师先给大家讲解各个构件。开始给大家演示如何探究杠杆平衡条件,在铁架台上悬挂杠杆,调节平衡螺母使其在水平位置平衡,支点两侧分别悬挂不同数量的钩码并改变其位置直至杠杆平衡,多次实验总结出杠杆平衡条件。在探究滑轮特点时,只见她把一个滑轮固定在铁架台上,小心翼翼地穿过细线,一个简单的定滑轮就做好了。在线绳的另一端系上重物,用弹簧测力计拉动线绳的另一端,就可以读出拉力的大小了。孙老师又拿出一个滑轮,将细绳的一端固定,把滑轮放在线绳上,底部挂上重物,用弹簧测力计拉动线绳的另一端,读出拉力大小。让大家明白了定滑轮不省力,动滑轮省一半的力以及滑轮组既能省力又能改变力的方向的科学常识。

张家铭、刘奕君小组探究杠杆平衡条件精彩瞬间

眼过千遍不如手过一遍。同学们亲自动手操作开始了。两个学生一组,一人动手做,另一人在边上辅助,整个程序一气呵成,操作娴熟。遇到组装中的难题时,两个人或四个人就在一起讨论,大家心往一处想,劲往一处使,保证了实验的成功。接着,组内轮流操作,大家边做边想着老师讲解的物理知识,让知识在动手操作中消化,在互帮互助中吸收,学习知识的兴趣就更高了。通过弹簧测力计示数的变化,我们对力的大小就更好理解了。大家记下实验数据,依据数据作出分析,再次感知老师告诉的知识,各小组都做得十分认真,学物理的兴致甭提有多高了。

张艺涵小组探究杠杆平衡条件

刘永昊小组探究杠杆平衡条件

謝昱洲、程怡豪小组探究滑轮组工作特点

第四环节:实验结束后,小组内总结实验结论,并分析实验中遇到的问题及其解决办法,最后社团指导老师孙老师对本次活动进行点评。

活动进入最后阶段,小组内同学开始热情高涨地分析实验结论,总结得出:

杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;

定滑轮工作特点:不省力不省距离,但可以改变力的方向;

动滑轮工作特点:可以省一般的力,但要费两倍的距离,不能改变力的方向,前提条件是绳子沿竖直方向。

实验中出现的问题及解决办法:如何调节杠杆在水平位置平衡?(平衡螺母哪边高向哪边调);探究滑轮工作特点时,应让物理静止读数还是匀速拉动读数?(匀速拉动读数,因为要考虑绳与轮间摩擦力),为什么定滑轮不省力,动滑轮可以省一般的力?(定滑轮的实质是个等臂杠杆,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆)。

参加活动的部分学生合影留念

三、活动收获

杜承育:在孙老师组织开展这次活动之前,课堂上老师已经讲了这些简单机械,但是由于生活经验有限,很多现实生活中的简单机械不曾了解,非常陌生,导致我学起来非常吃力,没有完全弄明白,但经过本次活动,我有了很大的收获,对简单机械有了更好的掌握,真正明白了物理来源于生活,但又服务于生活。        

胡宸睿:社团活动之前,对简单机械这一板块总感觉理解了,但做题时不会把它应用在解题中,尤其是动滑轮的省力费距离情况,说明我对简单机械这一板块存在一知半解的问题,本次社团活动让我茅厕顿开,原来小小机械无处不在,作用这么大,以后会更加很期待社团活动的召开。


撰稿:李羽彤
摄影:孙老师