跨学科实践
探究影响衣架稳定性的因素
作为大桥的重要支撑结构,桥头堡不仅承载着桥面的重量,还要抵抗来自各个方向的力,确保大桥的稳定性。这种精妙的力学设计其实在生活中随处可见,以衣架为例,它就像一个微型的桥梁结构。本次跨学科实践,将借鉴桥梁工程的力学原理,探究影响衣架稳定性的因素,用科学眼光重新审视身边的常见物品。
活动任务一:回顾重心的概念
(1)重心是物体各部分所受
(2)质量均匀、形状规则物体的重心在其
活动任务二:设计并制作衣架模型
(1)材料准备
底座(10 cm×10 cm 的正方形硬纸板、20 cm×20 cm 的正方形硬纸板、30 cm×30 cm 的正方形硬纸板)、立杆(50 cm 长的圆柱形纸筒)、1 m×1 m的硬纸板、美工刀、剪刀、直尺、胶布、量角器、挂钩等。晾挂的衣物模型可以选择一些取材容易、成本低、安全性好的物品,比如:
(2)衣架模型设计图

(3)衣架模型制作
确定底座的中心,将立杆放置在中心处,用胶布将底座和立杆粘起来组成衣架,在距离底座不同距离的立杆上,固定好挂钩。

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探究影响衣架稳定性的因素
作为大桥的重要支撑结构,桥头堡不仅承载着桥面的重量,还要抵抗来自各个方向的力,确保大桥的稳定性。这种精妙的力学设计其实在生活中随处可见,以衣架为例,它就像一个微型的桥梁结构。本次跨学科实践,将借鉴桥梁工程的力学原理,探究影响衣架稳定性的因素,用科学眼光重新审视身边的常见物品。
活动任务一:回顾重心的概念
(1)重心是物体各部分所受
重力
的等效作用点。(2)质量均匀、形状规则物体的重心在其
几何中心
上;不规则物体的中心可以根据二力平衡
原理,采用悬挂
法确定。物体的重心可以在物体外。活动任务二:设计并制作衣架模型
(1)材料准备
底座(10 cm×10 cm 的正方形硬纸板、20 cm×20 cm 的正方形硬纸板、30 cm×30 cm 的正方形硬纸板)、立杆(50 cm 长的圆柱形纸筒)、1 m×1 m的硬纸板、美工刀、剪刀、直尺、胶布、量角器、挂钩等。晾挂的衣物模型可以选择一些取材容易、成本低、安全性好的物品,比如:
装水的塑料瓶(合理即可)
。(2)衣架模型设计图
(3)衣架模型制作
确定底座的中心,将立杆放置在中心处,用胶布将底座和立杆粘起来组成衣架,在距离底座不同距离的立杆上,固定好挂钩。
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答案
活动任务一
(1)重力
(2)几何中心 二力平衡 悬挂
活动任务二
(1)装水的塑料瓶(合理即可)
(2)略
(1)重力
(2)几何中心 二力平衡 悬挂
活动任务二
(1)装水的塑料瓶(合理即可)
(2)略
解析
【分析】本题围绕跨学科实践探究衣架稳定性展开,分为两个任务:任务一考查重心的核心概念与确定方法,需回忆物理教材中重心的定义、规则物体重心位置、不规则物体重心的确定方法;任务二是衣架模型的材料准备,衣物模型需符合取材容易、成本低、安全性好的要求,结合生活常见物品即可作答。
【解析】
活动任务一:
(1) 重心是物体各部分所受重力的等效作用点,因此此处填“重力”;
(2) 质量均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心;不规则物体的重心可根据二力平衡原理,采用悬挂法确定,故依次填“几何中心”“二力平衡”“悬挂”;
活动任务二:
(1) 晾挂的衣物模型需满足取材易、成本低、安全的要求,生活中常见的如装水的塑料瓶(合理即可)。
【答案】活动任务一:(1)重力;(2)几何中心、二力平衡、悬挂;活动任务二:(1)装水的塑料瓶(合理即可)
【知识点】重心的概念、重心的确定、二力平衡原理
【点评】本题为跨学科实践类题目,将物理力学知识与生活中的衣架、桥梁结构结合,既考查基础物理知识点,又引导学生关注生活中的物理现象,培养实践探究能力,题目难度较低,适合学生完成。
【难度系数】0.7
【解析】
活动任务一:
(1) 重心是物体各部分所受重力的等效作用点,因此此处填“重力”;
(2) 质量均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心;不规则物体的重心可根据二力平衡原理,采用悬挂法确定,故依次填“几何中心”“二力平衡”“悬挂”;
活动任务二:
(1) 晾挂的衣物模型需满足取材易、成本低、安全的要求,生活中常见的如装水的塑料瓶(合理即可)。
【答案】活动任务一:(1)重力;(2)几何中心、二力平衡、悬挂;活动任务二:(1)装水的塑料瓶(合理即可)
【知识点】重心的概念、重心的确定、二力平衡原理
【点评】本题为跨学科实践类题目,将物理力学知识与生活中的衣架、桥梁结构结合,既考查基础物理知识点,又引导学生关注生活中的物理现象,培养实践探究能力,题目难度较低,适合学生完成。
【难度系数】0.7
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