我们也能撬动地球

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  巨大的吊车可以轻松地将火车提起,挖土机可以将数吨重的土石挖出,机械设备是人类文明发展的成果,使工作效率大大地提高了。而这神奇的力量从何而来呢?
  “撬动地球”从杠杆开始
  早在公元前200多年,伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学家阿基米德曾說过:“给我一个支点,我能撬起整个地球。”
  下面就让我们来体验一下杠杆是如何起作用的。
  实验器材:一支笔、一把尺子、一个小物体
  实验方法:
  1.把笔放平,将尺子的20cm处置于笔上,这样尺子与笔相交的位置,可以看作是支点。
  2.将一个小物体放在尺子0cm处,作为受力点,在尺子的30cm处用手指向下按,作为施力点。感受将物体抬起时手指施加的力度。
  3.移动小物体的位置,即改变受力点的位置。感受将物体抬起时手指施加的力度有什么变化。
  4.改变支点的位置,再试试看。
  我们会发现,随着小物体的位置向支点靠近,要将物体抬起,手指施加的力量在逐渐变小。当物体非常接近支点时,只需要很小的力气,就可以将其抬起。这就是为什么阿基米德说:“给我一个支点,我能撬起整个地球。”
  杠杆原理在生活中有着极其广泛的应用,小到剪子、筷子,大到起重机、吊车。它还有一个最著名的应用,那就是用来称重量的杆秤。如今,杆秤在我们的日常生活中已经不太常见了,在从前它可是最常用的称重工具,不光是去菜市场买菜会看到,甚至家里也会备一只杆秤。
  自制杆秤
  下面就让我们利用杠杆原理来制作一个可以称重量的杆秤。
  实验器材:一根竹筷、较结实的细线、塑料瓶底部、小刀、小重物
  实验方法:1.在塑料瓶底的侧面同样高度的位置,均匀地打三个孔。
  2.将三根长度相等的细线通过塑料瓶底的三个孔,并在适当长度的位置打结,将塑料瓶底做成一个可以保持水平的秤盘。
  3.用小刀在筷子较粗的末端切出一个凹槽,当作秤杆,把秤盘在凹槽处固定好。
  4.再将一根稍短的细线系在靠近末端的位置,作为提绳。
  5.用细线拴住一个小重物挂在筷子上,作为秤砣。小重物可以是一个指甲刀,也可以是一串钥匙。
  这样,我们的小秤就做好了。拎起提绳,在秤盘上放不同的小物体,调整秤砣的位置,使秤杆保持水平。你会发现:当称量的物体较轻时,秤砣会距离提绳近一些;当称的物体较重时,秤砣会距离提绳远一些!如果称一些已知重量的物体,就可以给这个小秤标出刻度了!
  跷跷板、开瓶器、钳子……仔细观察我们周围的世界,看看还能发现哪里有杠杆原理的影子!
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