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        挑山工省力的秘密

        2024-06-17 03:58:02王浩
        關(guān)鍵詞:挑山工省力斜面

        王浩

        本期“科學(xué)主角”:人教版語文四年級下冊《挑山工》

        課 文 再 現(xiàn)

        他們走的路線是折尺形的,從臺階左側(cè)起步,斜行向上,登上七八級,到了臺階右側(cè),就轉(zhuǎn)過身子,反方向斜行,到了左側(cè)再轉(zhuǎn)回來。每轉(zhuǎn)一次身,扁擔(dān)換一次肩。這樣曲折向上登,才能使掛在扁擔(dān)前頭的東西不碰到臺階,還可以省些力氣。

        挑山工走折尺形的路線真的可以省力嗎?這里蘊(yùn)含了斜面的相關(guān)知識。斜面就是一個傾斜的平面,它是生活中常見的一種簡單機(jī)械,我們在不知不覺中多次使用過它。今天,我們就通過實驗來驗證一下吧。

        實踐出真知

        這是一個探究斜面的教具,它可以用來進(jìn)行三種對比實驗。

        (一)垂直提取物體對比沿斜面提取物體所需的力

        垂直提取小車所用的力是0.56牛,沿斜面拉動小車所用的力是0.38牛。通過對比發(fā)現(xiàn):沿斜面拉動小車用的力較小,說明斜面可以省力。

        (二)斜面長度相同時,對比不同斜面高度所需的力

        斜面長度不變,當(dāng)斜面高度為39厘米時(坡度為29度),拉動小車的力是0.39牛;當(dāng)斜面高度為27厘米時(坡度為20度),拉動小車的力為0.25牛。對比發(fā)現(xiàn) :斜面長度相同時,高度越低(坡度越小)越省力。

        (三)斜面高度相同時,對比不同斜面長度所需的力

        把斜面高度固定為30厘米,當(dāng)斜面長度為80厘米時(坡度為22度),拉動小車的力為0.28牛;當(dāng)斜面長度為50厘米時(坡度為37度),拉動小車的力為0.42牛。對比發(fā)現(xiàn):斜面高度相同時,斜面越長(坡度越?。┰绞×?。

        通過以上實驗可以得出:同種情況下,使用斜面更省力,且坡度越小越省力。

        挑山工走折尺形路線就是利用斜面高度不變時,延長斜面長度,減小斜面的坡度,從而實現(xiàn)了省力。

        發(fā)揮大作用

        斜面在生活中有著非常廣泛的應(yīng)用,比如螺絲釘?shù)穆菁y展開后就是一個斜面,它可以幫助我們更輕松地將釘子旋入木頭。猜一猜:長短、粗細(xì)都相同的兩個螺絲釘,螺紋一個稀、一個密,將它們旋進(jìn)木頭時,哪個更省力?答案是螺紋密的釘子更省力。因為螺紋越密,斜面越長,坡度越小,也就越省力。

        既然斜面坡度越小越省力,那我們在建造斜面的時候,是不是坡度越小越好呢?當(dāng)然不是,斜面的效率也需要考慮。雖然斜面可以省力,但是斜面費(fèi)距離,物體在長距離的斜面移動時需要更多的時間。因此,在設(shè)計斜面時,我們要根據(jù)實際情況權(quán)衡省力和效率之間的關(guān)系。比如過街天橋的引橋,車行道設(shè)計得更長是為了讓推車的人更省力,而人行道較短是為了節(jié)約行走的時間和距離。

        生活中還有哪些斜面呢?一起去找找吧。

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