Des ponts-levis aux leviers
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杠杆吊桥


活动:

技术物件

工作文档 阶段3
西尔诺.福那明诺 中文镜象管理员
Chaumet小学 74570 Evires Haute-Savoie
发表: 2000/03 网上发布 : 2000/03 中译:2002/03/23, ImageTech
计划要点: 机械 : 杠杆与天平, 平衡的实现
物体与产出
: 常用物体或模型的技术实现.
摘要: 学生们制作一个吊桥,同时会遇到技术方面和物理原理方面的困难。课程完成后,学生们应该了解杠杆原理,而且在其他装置中会识别出该原理。
涉及主题 : 杠杆与天平, 技术物件.

 

步骤摘要

Oeil.gif (620 octets)学生们遇到的一个情景-问题 (建一座吊桥) 中要解决一些问题. 其中有些学生总结出几个技术细节 (如何不让绳子卡住?). 有些则提出一些物理原理。这涉及到将吊板升起的绳子固定点的问题:绳子绑在何处 ? 最有效的方案是什么 ?
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该问题由学生们设想出来的实验解决.
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在解释其它装置时也用到这个解决办法. 孩子们意识到从吊桥例子所理解的原理具有一般性意义。

总的目标:

Oeil.gif (620 octets)在科学内容方面, 目标是定性地了解某个力对旋转的作用在远离旋转轴时同样有效。
Oeil.gif (620 octets)下面让学生们自己解决一些情景-问题。培养他们对科学与技术问题的研究态度和兴趣。通过解决情景问题,学生们对自己能力产生了自信。通过对具体情况下的发现的一般有效性的思考,他们熟悉了科学本性(寻找一些定律、模型或理论,以解释某类现象)

课程时间

每次课程的时间一定。但是,班级水平与学生的自主性会引导他们继续进行课余活动,以实现、改进、重做实验...

第一课

Oeil.gif (620 octets)45 分钟(对于一些组时间会长些)
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情景-问题 : 用“乐高”积木构建一个吊桥。学生们分组开始行动。时间会比较长,因为有许多具体工作要做。如何在轴上固定绳子 ?如何制造手摇柄? 如何不让轴脱位? 等等. 找到解决方法的学生们向其他人解释其方法.
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最后,没有拆卸安装的装置.

第二课

Oeil.gif (620 octets)30 分钟
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全班讨论:面临的问题、找到的解决办法和遇到的困难
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吊桥与地面的连接通常利用材料盒中的铰链,但这不太坚固。还要寻求新的解决方法。
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各组采用的吊绳连接方式的比较是一个有趣的活动。
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一些组将绳子绑在靠近轴的地方,有的学生认为这样做效率太低,有的认为没有问题...
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下面为所讨论的几个实现例子。

" 得到法国乐高玩具的许可"

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lego2.jpg (9092 octets)

绳子在上面没有引导

绳子拐弯

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绳子绑得太靠近轴

第三课

Oeil.gif (620 octets)45 分钟
Oeil.gif (620 octets)新的构建
: 要求如下. 实现讨论过的那些改进. 寻找一个更坚固的系统连接和吊起吊板.
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所有实现的构造很坚固和有效.

"得到法国乐高玩具的许可"

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得到的构造

第四课

Oeil.gif (620 octets)45 分钟
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杠杆方面的综合活动. 通过实验了解如果绳子绑在远离轴的地方是否更容易拉起吊桥。孩子们提议放一些东西加重吊桥,“因为它太轻而无法比较”。
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具体实验见下图.

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绳子卷在滚轴上,转动手柄,如果绳子绑在远离轴的地方更容易拉起吊桥。

 第五课

Oeil.gif (620 octets)30 分钟
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学生们研究手摇装置,感到离开轴心越远摇动越轻松几个学生想到扳手(拆卸车轮用的)和手柄。教师提出其它一些方案并问学生们是否相同:手推车、扳手、核桃夹子 ... 
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得出一般性结论 : 离开轴心越远摇动越轻松.

 结论

Oeil.gif (620 octets)CE2班级容易进行的活动,但需要相应的材料。 

 

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