《2.4 起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《2.4起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度》學(xué)習(xí)任務(wù)單班級(jí)：姓名：小組：層次代號(hào)：教師評(píng)價(jià)：【課程標(biāo)準(zhǔn)與考試要求】在高中滬教版選修22的物理學(xué)習(xí)中，對(duì)于起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度這一知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生理解起重機(jī)平衡和穩(wěn)度的基本概念，掌握影響起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的因素，能夠運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決簡單的實(shí)際問題，并且在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的物理思維和解決實(shí)際問題的能力?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能準(zhǔn)確說出起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的概念。能列舉出至少三個(gè)影響起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的因素。熟練運(yùn)用相關(guān)公式計(jì)算起重機(jī)在不同工況下的平衡狀態(tài)。2、過程與方法通過觀察起重機(jī)模型或者實(shí)際起重機(jī)的操作視頻，總結(jié)出起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的特點(diǎn)。小組討論影響起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的因素，提高合作交流與邏輯思維能力。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)簡單的起重機(jī)平衡問題進(jìn)行分析和計(jì)算，掌握解決實(shí)際問題的方法。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀感受物理知識(shí)在實(shí)際工程中的重要性，提高對(duì)物理學(xué)科的興趣。在小組合作學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】1、理解起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的概念。2、掌握影響起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的因素?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1、運(yùn)用相關(guān)公式準(zhǔn)確計(jì)算起重機(jī)的平衡狀態(tài)。2、分析不同因素對(duì)起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的綜合影響?！局R(shí)鏈接】1、力的平衡同學(xué)們，咱們之前學(xué)過力的平衡。就像咱們玩蹺蹺板的時(shí)候，如果兩邊的人重量差不多，而且離支點(diǎn)的距離也合適，蹺蹺板就能保持平衡，不會(huì)一頭翹起來。這就是一種簡單的力的平衡現(xiàn)象。在起重機(jī)里呢，也有力的平衡關(guān)系，不過要復(fù)雜得多。2、重心大家都知道，每個(gè)物體都有重心。就像我們拿一根鉛筆，試著找它的重心，會(huì)發(fā)現(xiàn)大概在中間的位置。對(duì)于起重機(jī)來說，它的重心位置可是非常關(guān)鍵的，會(huì)直接影響它的平衡和穩(wěn)度。比如說，要是起重機(jī)的重心太靠前或者太靠后，就像一個(gè)人站得歪歪扭扭的，很容易失去平衡。【自主學(xué)習(xí)案】1、概念理解觀看一段簡短的起重機(jī)工作視頻（我給大家提供這個(gè)視頻鏈接哦，就在咱們的學(xué)習(xí)資源庫里，很容易找到的），然后用自己的話描述一下你看到的起重機(jī)在工作過程中的平衡狀態(tài)。比如說，它的吊臂在吊起東西的時(shí)候有沒有晃動(dòng)呀，整個(gè)機(jī)身看起來穩(wěn)不穩(wěn)呢？把你的觀察寫下來。查閱課本或者上網(wǎng)搜索（記得用可靠的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，像學(xué)科網(wǎng)之類的），找出起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的定義，然后把定義抄下來，再用自己的理解解釋一下這兩個(gè)概念。比如，可以類比咱們生活中的一些東西來解釋，就像剛剛說的蹺蹺板，它的平衡就和起重機(jī)的平衡有相似之處。2、影響因素探究想象一下你在建筑工地上看到的起重機(jī)（如果沒見過也沒關(guān)系，可以在網(wǎng)上找一些高清的建筑工地起重機(jī)工作圖片）。從圖片或者你的想象中，思考一下哪些因素可能會(huì)影響起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度。先自己列出至少五個(gè)因素，不管對(duì)不對(duì)都沒關(guān)系，大膽地想。比如，吊臂的長度、吊起物體的重量、起重機(jī)的底座大小等等。然后查閱課本或者其他學(xué)習(xí)資料，看看你想的因素對(duì)不對(duì)，把正確的影響因素整理出來，并且簡單解釋一下為什么這些因素會(huì)影響起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度。例如，吊起物體的重量越大，對(duì)起重機(jī)的平衡影響就越大，因?yàn)檫@相當(dāng)于在蹺蹺板的一邊加了更重的東西?！咀詫W(xué)反思】我的收獲：在這個(gè)自主學(xué)習(xí)的過程中，我對(duì)起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度有了初步的認(rèn)識(shí)。通過觀看視頻，我發(fā)現(xiàn)起重機(jī)在工作的時(shí)候，它的平衡狀態(tài)看起來很復(fù)雜，需要很多部件協(xié)同工作才能保持穩(wěn)定。我還學(xué)會(huì)了如何查找概念的定義，并且用自己的話去解釋它們。這讓我對(duì)起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的概念理解得更深刻了。在探究影響因素的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)自己能想到一些因素，但是還有很多沒想到的。通過查閱資料，我知道了原來起重機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、周圍環(huán)境的風(fēng)力等因素也會(huì)影響它的平衡與穩(wěn)度。這讓我意識(shí)到思考問題要全面。我的疑問：在計(jì)算起重機(jī)平衡狀態(tài)的時(shí)候，那些公式看起來很復(fù)雜，我不太明白每個(gè)符號(hào)代表的意思。當(dāng)多個(gè)影響因素同時(shí)作用的時(shí)候，我不太清楚該怎么綜合考慮它們對(duì)起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的影響。附【自主學(xué)習(xí)檢測(cè)】學(xué)習(xí)結(jié)束后，通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)完成本課的“自主學(xué)習(xí)檢測(cè)”。【互動(dòng)探究案】1、小組討論咱們現(xiàn)在分組討論一下影響起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的因素。每個(gè)小組45個(gè)人，大家可以分享自己在自主學(xué)習(xí)時(shí)找到的因素，然后一起討論還有沒有其他的因素。討論的時(shí)候，要互相傾聽，尊重別人的想法。比如說，小明同學(xué)說他覺得起重機(jī)的輪胎或者支撐腳的穩(wěn)定性也會(huì)影響平衡，那大家就要思考一下他說的有沒有道理，然后再補(bǔ)充或者提出不同意見。在討論完影響因素之后，每個(gè)小組要選出一個(gè)代表，向全班匯報(bào)你們小組討論的結(jié)果。匯報(bào)的時(shí)候，要詳細(xì)地解釋每個(gè)因素是如何影響起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度的。就像給其他同學(xué)講故事一樣，把這個(gè)道理講清楚。2、案例分析老師給大家一個(gè)起重機(jī)工作的實(shí)際案例（這個(gè)案例會(huì)以文字和圖片的形式展示給大家）。在這個(gè)案例中，起重機(jī)在吊起一個(gè)重物的時(shí)候出現(xiàn)了輕微晃動(dòng)，差點(diǎn)失去平衡。大家根據(jù)我們剛剛學(xué)習(xí)的知識(shí)，一起分析一下可能是哪些因素導(dǎo)致了這種情況。每個(gè)小組可以在紙上列出你們認(rèn)為的原因，然后咱們一起討論。在分析原因的過程中，要運(yùn)用我們學(xué)過的概念和影響因素知識(shí)。如果需要計(jì)算的話，可以試著列出算式（不用擔(dān)心算錯(cuò)，重要的是思考過程）。比如，如果知道吊起物體的重量、吊臂的長度等數(shù)據(jù)，就可以根據(jù)平衡公式來分析是不是因?yàn)榱Φ牟黄胶鈱?dǎo)致的晃動(dòng)?！拘〗Y(jié)】通過自主學(xué)習(xí)和互動(dòng)探究，我們對(duì)起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度有了更深入的了解。我們知道了它的概念，掌握了影響它的因素，還學(xué)會(huì)了分析實(shí)際案例中的平衡問題?！眷柟逃?xùn)練案】1、選擇題以下哪個(gè)因素對(duì)起重機(jī)的穩(wěn)度影響最?。浚ǎ〢.吊起物體的重量B.起重機(jī)的顏色C.吊臂的長度D.底座的面積當(dāng)起重機(jī)吊起一個(gè)重物時(shí)，為了保持平衡，以下做法正確的是（）A.盡可能地伸長吊臂B.減少底座的支撐面積C.根據(jù)重物重量調(diào)整吊臂角度D.忽略周圍環(huán)境的風(fēng)力2、簡答題請(qǐng)簡要說明起重機(jī)的重心位置對(duì)其平衡與穩(wěn)度的重要性。列舉兩種在實(shí)際操作中提高起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的方法，并解釋其原理。3、計(jì)算題已知起重機(jī)的自重為10000N，重心距離底座中心的水平距離為2m，吊臂長度為10m，吊起的重物重量為5000N，求在這種情況下起重機(jī)是否處于平衡狀態(tài)（假設(shè)其他因素暫不考慮）。如果不平衡，應(yīng)該如何調(diào)整？（提示：根據(jù)力矩平衡原理，力矩等于力乘以力臂，當(dāng)順時(shí)針力矩等于逆時(shí)針力矩時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)）【學(xué)習(xí)反思】我的收獲：通過鞏固訓(xùn)練，我對(duì)起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的知識(shí)掌握得更扎實(shí)了。在做選擇題的時(shí)候，我學(xué)會(huì)了準(zhǔn)確判斷各個(gè)因素對(duì)起重機(jī)的影響程度。簡答題讓我能夠更有條理地闡述關(guān)于起重機(jī)重心位置以及提高平衡與穩(wěn)度方法的知識(shí)，這提高了我的表達(dá)能力。計(jì)算題雖然有點(diǎn)難，但是通過計(jì)算，我更深入地理解了力矩平衡原理在起重機(jī)平衡問題中的應(yīng)用。我的疑問：在實(shí)際工程中，起重機(jī)的平衡與穩(wěn)度還會(huì)受到很多復(fù)雜因素的影響，像地震、地基的不均勻沉降等，我們?cè)撊绾卧谶@些復(fù)雜情況下確保起重機(jī)的安全呢？在做計(jì)算題的時(shí)候，如果考慮更多的實(shí)際因素，公式會(huì)變得更加復(fù)雜，有沒有什么好的方法來簡化計(jì)算過程呢？1、選擇題答案：B。起重機(jī)的顏色與它的平衡和穩(wěn)度沒有直接關(guān)系，而吊起物體的重量、吊臂的長度和底座的面積都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生重要影響。答案：C。根據(jù)重物重量調(diào)整吊臂角度可以改變力臂的長度，從而調(diào)整力矩，有助于保持平衡。伸長吊臂、減少底座支撐面積和忽略風(fēng)力都不利于保持起重機(jī)的平衡。2、簡答題起重機(jī)的重心位置非常重要。如果重心位置過高，起重機(jī)就容易傾倒，因?yàn)橹匦脑礁?，物體的穩(wěn)度越小。當(dāng)起重機(jī)吊起重物時(shí)，重心會(huì)發(fā)生變化，如果重心超出了起重機(jī)的支撐范圍，就會(huì)失去平衡。就像我們把一個(gè)很高的東西放在一個(gè)小底座上，稍微一碰就容易倒。所以，合理的重心位置是保證起重機(jī)平衡與穩(wěn)度的關(guān)鍵因素之一。方法一：增加底座的重量或面積。原理是增加底座的重量或面積可以降低整個(gè)起重機(jī)的重心，并且增大支撐面，根據(jù)穩(wěn)度的計(jì)算公式（穩(wěn)度與重心高度成反比，與支撐面成正比），這樣可以提高起重機(jī)的穩(wěn)度。方法二：合理調(diào)整吊臂的角度和長度。原理是通過調(diào)整吊臂的角度和長度，可以改變吊起物體的力臂，從而調(diào)整力矩，使起重機(jī)保持平衡。3、計(jì)算題首先計(jì)算起重機(jī)自