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螺钉为什么设计圈圈螺纹?做中学,矩道小学科学实验室软件动手探究!

更新时间:2026-08-31 来源:矩道科技 浏览:0


螺钉被广泛用在生活中,环顾家里四周:柜子的木板经由螺钉牢牢固定在一起,冰箱上的螺钉锁住门铰链,甚至眼镜腿上也有微型螺钉。

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而螺钉的一大特点就是那一圈圈纹路,它是“多余”的花纹吗?螺钉上为什么弄这么多圈圈?做成一根光滑的钉子,一锤子下去不是更省事?

不如我们亲手做个小实验,探究一下螺纹的原理。就两件常见小物品,跟着我在小学科学实验室软件里的操作,一眼就能看懂。



科学探究


螺纹的秘密

实验工具:

一张直角三角形的纸,一只圆柱形的笔。

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实验步骤:

将纸片最短的直角边贴紧笔杆,慢慢缠绕上去。

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观察对比:

直角三角形纸张原本笔直的斜边,居然变成了一道道盘旋而上的纹路。我们拿出一根螺钉进行对比会发现纹路走向几乎一样。这个实验可以说明螺钉的螺纹,本质上就是被卷起来的斜面。

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斜面的作用

斜面又有什么作用呢?我们继续用一个小实验,来探究斜面的秘密。

实验工具:

石块、木板、木块、弹簧测力计。

实验步骤:

用木板和木块搭一个斜面,用弹簧测力计勾住石块,并将石块由低处沿斜面缓缓地拖到高处。注意观察和记录弹簧测力计的读数。

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再用弹簧测力计直接提升石块到原本相同的垂直高度位置,并记录用力情况。

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观察对比:

我们可以发现,将石块拉到同样的高度,沿斜面拉高用力情况为1.7N;直接提升物体用力情况为3.1N。我们可以得出结论,斜面可以省力。

通过两个虚拟仿真实验,我们知道了:螺钉的螺纹本质上是斜面;斜面可以省力。所以螺纹并不是为了好看,而是为了让我们可以省力,轻松拆装物体。



科学教育“做中学”


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2026年7月,教育部发布了《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》的通知。在第三部分“实施安排”中的“(二)变革教学方式”里提到“鼓励有条件的学校,合理利用计算机建模、生成式人工智能、虚拟仿真实验等数智技术,辅助学习活动开展。”

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今天探究的两个虚拟仿真实验,操作简便,降低了材料准备门槛,让每位学生都能亲自动手,为课堂探究提供了便利。

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合理借助虚拟仿真实验,不仅能够在有限的课时内让学生可以动手探究,还能突破时空限制,为学生营造出沉浸式的探索环境。学生可以在逼真的场景中自主探索、反复尝试,真正实现"做中学",既激发了学习兴趣,也弥补了现实条件的不足。


TAG标签:科学实验室软件 

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