实验 8 有趣的杠杆
实验目的
通过操作和实验，初步感知杠杆原理，进一步体验反比例关系在日常生活中的应用。
实验准备
第 36 页中的长方形硬纸条和硬纸板支架。每组自备 10 厘米左右长的细毛线 2 根，同样大的计数器数珠 12 颗，图钉 1 个，橡皮 1 小块，固体胶棒 1 支。
实验过程
1. 动手制作
小组合作，用第 36 页中的材料做一个简易的杠杆，如下图。

2. 合作称重
(1)取下硬纸条上的圆形纸片，形成 8 个圆孔。如下图所示，在支架左侧第 4 个圆孔挂 2 颗数珠，要使左右两边保持平衡，在支架右侧第 2 个圆孔应该挂多少颗数珠？

实际挂一挂，看看要挂几颗数珠才能保持平衡，并将数据填在下表中。

(2)如果在支架左侧第 4 个圆孔挂 3 颗数珠，那么在支架右侧第 3 个圆孔应该挂多少颗数珠才能保持平衡？先猜一猜，再试一试，看看与猜想是否一致，并将数据填在上表中。
(3)支架左侧挂的数珠不变，支架右侧还可以怎样挂也能保持平衡？小组讨论，并选择一种让杠杆保持平衡的方法，试一试，看看与讨论结果是否相符，并将数据填在上表中。
3. 发现规律
仔细观察表格中的数据，你有什么发现？
4. 操作验证，得出结论
小组合作，利用杠杆和数珠设计实验方案来验证自己的发现，并设计和完成实验报告单，可以包括但不限于发现、验证方案、结论等。
拓展阅读
你听说过杠杆原理吗？杠杆原理也叫作杠杆平衡条件，要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比，即动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。(如下图)

在前面的实验中做了一个简易的杠杆，硬纸条上固定的中心点就是支点，如果把支架左侧圆孔和中心点的距离看作动力臂，数珠产生的力看作动力，那么，支架右侧圆孔和中心点的距离就可以看作阻力臂，数珠产生的力就可以看作阻力。根据动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，可以解释我们刚才所得结论的正确性。
古希腊学者阿基米德曾自信地说：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”这句话说明不管物体多大、多重，只要找对支点、用对方法，就能撬动它。
本实验可以在学习六年级下册第 65 页“动手做”时进行。
“动手制作”通过小组合作制作一个简易的杠杆。杠杆的固定、支架脚的制作有一定难度，可适当向老师寻求指导。实际称重时，可以在杠杆底部硬纸板上放置一个重物，保持杠杆的稳定。
“合作称重”通过观察、思考和操作，初步了解简单杠杆的使用方法，并记录好实验数据。每次操作之前可以先猜想，并在实验中不断调整自己的认识。
“发现规律”通过观察发现表中各数据间的关系，找到规律。
“操作验证，得出结论”要自主设计验证方案，撰写实验报告单，尽可能独立完成。
|支架左侧| |支架右侧|
| ---- | ---- | ---- |
|第几个圆孔|数珠颗数|第几个圆孔|数珠颗数|
|4|2|2|4|
|4|3|3|4|
|4|3|4|3|
猜想：在支架右侧第3个圆孔应该挂4颗数珠才能保持平衡。
试验：经实际操作，挂4颗数珠时杠杆平衡，与猜想一致。
例如在支架右侧第4个圆孔挂3颗数珠也能保持平衡（答案不唯一）。
发现规律：左侧数珠颗数×左侧圆孔序号 = 右侧数珠颗数×右侧圆孔序号。
实验报告单：
发现：在杠杆平衡时，一侧数珠颗数与该侧圆孔序号的乘积等于另一侧数珠颗数与另一侧圆孔序号的乘积。
验证方案：改变左右两侧数珠颗数和圆孔位置，多次进行实验，记录数据并验证是否满足上述关系。
结论：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，在本实验中表现为左侧数珠颗数×左侧圆孔序号 = 右侧数珠颗数×右侧圆孔序号时杠杆平衡。

1. (1)
|支架左侧| |支架右侧|
| ---- | ---- | ---- |
|第几个圆孔|数珠颗数|第几个圆孔|数珠颗数|
|4|2|2|4|
|4|3|3|4|
|4|3|4|3|
(2) 猜想：在支架右侧第3个圆孔应该挂4颗数珠才能保持平衡。
试验：经实际操作，挂4颗数珠时杠杆平衡，与猜想一致，填表如上述。
(3) 例如在支架右侧第4个圆孔挂3颗数珠也能保持平衡（答案不唯一，填表同上述表格第三行情况）。
3. 发现规律：左侧数珠颗数×左侧圆孔序号 = 右侧数珠颗数×右侧圆孔序号。
4. 实验报告单：
发现：在杠杆平衡时，一侧数珠颗数与该侧圆孔序号的乘积等于另一侧数珠颗数与另一侧圆孔序号的乘积。
验证方案：改变左右两侧数珠颗数和圆孔位置，多次进行实验，记录数据并验证是否满足上述关系。
结论：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，在本实验中表现为左侧数珠颗数×左侧圆孔序号 = 右侧数珠颗数×右侧圆孔序号时杠杆平衡。