轮轴的秘密教学目标1、科学概念:在轮轴的轮上用力能够省力,轮越大越省力。2、过程和方法:通过在轴不变、轮变大的轮轴上挂重物的实验分析,认识轮越大越省力。3、情感、态度、价值观:在科学研究活动中能够与同学合作,积极参与实验、分析和调查。教学准备学生材料:每组螺丝刀1把;大小轮轴一组,铁架台、钩码1盒(注意打结、每盒放8个);教学设计:情景导入:出示水龙头(没有轮的)问:你能不能把它拧开。老师在这里给大家准备了一些工具,(扳手,轮,镊子,滑轮等)请你选择适当的工具把它拧开。。过渡:刚才同学选择了很多工具都可以把水龙头拧动,其中有个同学选择了一个圆形的工具。首先我们来认真的观察一下这种工具。外圈是一个轮子。当中有一个方形的孔可以固定中间的转轴,外圈转动时可以带动转轴一起转动。归纳:我们把像水龙头这样,轮子和轴固定在一起,可以转动的机械,叫做轮轴。(集体读一遍)过渡:刚才同学在拧水龙头时,直接在轴上拧,不容易拧动,装上轮以后就能很方便的拧动。看来轮轴里的学问还真不少,今天老师就和同学们一起来研究轮轴的秘密。板书:轮轴的秘密。根据刚才拧水龙头的活动,你能推想一下轮轴有什么作用呢?(省力)问:使用轮轴真的能省力吗,我们怎样知道它确实能省力呢?(实验)过渡:用水龙头来研究不是很方便。老师给大家准带来了一个“替身”(出示装置)问:这个装置中的哪部分能代替水龙头上的轮呢?(外圈或大轮),中间小的轮可以看成轴。我们就借用这个替身来模拟拧水龙头的过程。一起来寻找轮轴的作用。模拟水龙头,要先确定一个阻力。实验要求:把一定数量的钩码挂在轴上看成阻力,再在轮上挂钩码看成用力的大小。记录轴和轮上钩码的数量。整理实验仪器。实验过程中的温馨提示:(找一位学生帮忙演示)1轻轻转一下,检查轮轴是否能转动。2轮和轴上的线分别朝相反的方向绕圈。3挂钩码的方法。4轮轴平衡。轻轻的放手,如果轮轴要转动,轮轴还没平衡,马上捏住。再改变轮上钩码数量,直到放手后不会转动,然后转动一下轮轴,看能不能保持静止。
要求同学们在轴上分别挂上2和4个钩码,看成阻力。比一比那几组的同学能最快找到轮上相应的钩码数量,数据记录,都完成了请安静坐在位置上。轮轴的作用实验记录表轴上钩码个数轮上钩码个数我们的发现246过渡:实验结束,一起来交流一下实验数据。如果在轴上挂6个钩码,预测一下在轮上挂几个钩码就能使轮轴保持平衡了。试一试,完成的整理好仪器。通过上面的数据,你们有什么发现吗?提示:我们把轴上的钩码看成阻力,轮上的钩码看成用力的大小。(板书:轮上用力———省力)把轮上的钩码看成阻力的话。轴上的钩码看成用力的大小。(板书:轴上用力———费力)问:现在你明白刚才拧动水龙头的原因吗。(轮上用力——省力)过渡:大家都了解水龙头装上这个轮以后可以的拧开科学道理,如果有个小朋友用了这个轮以后还能不开,你们会对这轮(的大小)作出怎样的改进呢?我们该怎样证明大家的想法是否正确呢?出示大轮,介绍拆装方法。(边讲边演示)为了能跟前面小轮进行比较,是不是应该保证阻力的大小一样呢。要求在轴上挂上6个钩码,看成阻力。在轮上挂几个钩码就能保持平衡了呢,动手试一试。完成了请把仪器整理好。轮轴的作用实验记录表轴上钩码个数小轮大轮我们的发现 632交流数据,你有什么发现吗?板书:轮越大,越省力。过渡:那老师还想省更多的力,是不是要把轮做的很大很大?这么大轮我想肯定很浪费材料。我们有什么办法可以让它既能省更多的力,又能节约材料呢?(中间镂空、改变形状等)出示:三种水龙头图片。能指出他们的轮和轴吗?问:生活中有类似的水龙头这样的轮轴吗?请举例。
过渡:刚才同学们举了很多轮轴的实例,(其中有同学讲到……都说的非常好)练习:分析轮船方向盘、古代起锚器、晾衣架转轴、扳手的轮和轴。扳手在使用的时候,还跟我们以前学过的哪种简单机械很相似呢。分析总结:轮轴的实质,变形的杠杆。练习:区分下列简单机械。(杠杆和轮轴)课外拓展:寻找轮船上的简单机械。板书:轮轴的秘密。1、轮上用力——省力,轴上用力-——费力。2、轴不变,轮越大越省力