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跷跷板平衡

关于这个模拟实验

本模拟展示 10 米长木板上的杠杆定律。学生把每个方块拖到新位置（会吸附到半米刻度），点击方块可使其变重。木板的倾斜与净力矩成正比，读数会比较左右力矩，让学习者看到它们何时相等。教师可以提出平衡挑战，例如让 2 kg 的方块与 1 kg 的方块保持平衡，然后请学生解释质量乘以距离的规律。滑块可以调节最大倾斜角，并开启或关闭吸附功能。

学生可以探索什么

  • 把一个方块拖到最左端，把另一个拖到最右端，直到“木板”读数显示水平。
  • 点击一个方块使其变重，然后把它移近支点以恢复平衡。
  • 每次把方块移动半米，比较“左侧力矩”和“右侧力矩”读数。
  • 关闭“吸附到刻度”，尝试让木板停在两个刻度之间的位置并保持平衡。
  • 把“最大倾斜角”提高到 30 度，看看不平衡的木板摆动得有多剧烈。

学习目标

  1. 1说明当两侧的质量 × 距离相等时，杠杆就达到平衡。
  2. 2预测把较重的方块放在哪里，木板才能保持水平。
  3. 3解释为什么质量加倍时，距离就可以减半。
  4. 4用力矩读数作为证据，检验你的平衡预测。

教师常问的问题

跷跷板平衡模拟可以免费使用吗？

可以。它免费，无需注册，在任何现代浏览器中都能运行，包括课堂白板、平板电脑和手机。

当重物不同时，跷跷板为什么能够保持平衡？

平衡取决于力矩，即质量乘以到支点的距离。当两个乘积相等时，一个靠近支点的重方块可以与一个远离支点的轻方块保持平衡。

我如何移动和改变方块？

沿木板拖动方块可以重新定位。点击方块可使其变重。观察“左侧力矩”“右侧力矩”和“木板”读数，判断木板是否水平。

这个模拟中的支点是什么？

支点，也称支撑点，是木板中央下方唯一的支撑点。距离都从这里开始测量，木板绕此点转动。

嵌入这个模拟实验

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