自制教具杠杆力臂测量仪

新疆维吾尔自治区克拉玛依市第十六中学(834014) 杜建华

“杠杆”一节是“机械运动”的开篇，对引导学生从生活走向物理、从物理走向社会有着重要意义。杠杆作为简单机械之一，是复杂机械的最小单元，杠杆平衡条件的运用，让人类有了征服自然、挑战自我的勇气。《义务教育物理课程标准(2011年版)解读》中写到：“对杠杆平衡条件的要求，要既包含过程，又包含结果”[1]，然而笔者通过课堂教学发现，对于杠杆在水平位置下的平衡条件的运用，学生都可以掌握，但学生对于杠杆在非水平位置下的力臂的理解还存在着认知盲区[2]。针对学生的这一认知盲区，笔者制作了“杠杆力臂测量仪”，运用此教具进行教学，有助于学生对杠杆的整体性理解。

1 教材分析及制作意图

“杠杆”一节中涉及到力臂的部分为：“动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1；阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2”，且在之后的探究杠杆的平衡条件实验中只进行了杠杆水平条件下的平衡条件的探究，对杠杆非水平位置下动力与阻力位于同侧、异侧等情形未进行探究。造成此现象的原因：一方面是绝大多数学校探究杠杆平衡条件的仪器，只在杠杆的下方设计了可挂钩码的小耳，上方未设计小耳；另一方面是对力臂定义中的“作用线”和“距离”较为抽象，缺少实验引导，学生无法在脑海中建构模型。笔者自制的杠杆力臂测量仪具有以下特点：①用可移动“十字”游标具体化作用线；②用带刻度磁吸标尺精准表示力臂；……