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1、輪子的妙用
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)目標(biāo):
1.能說出輪軸的基本組成。
2.能說出輪軸在什么情況下省力,在什么情況下費(fèi)力。
3.能準(zhǔn)確地說出齒輪的作用。
(二)能力目標(biāo):
1.能通過比較、分析說出應(yīng)用輪軸(簡(jiǎn)單機(jī)械)工作時(shí)省力的原因。
2.能通過觀察發(fā)現(xiàn)吊車上使用了幾種輪子。
3.能獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用輪軸原理的簡(jiǎn)單機(jī)械,幫助自己完成一項(xiàng)特殊任務(wù)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.能與其他同學(xué)交流自己對(duì)變形輪軸的認(rèn)識(shí)。
2.能從正反兩方面看待各種輪子的作用。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
1.重點(diǎn):了解輪軸、滑輪及齒輪等簡(jiǎn)單機(jī)械在生產(chǎn)生活中的作用,使學(xué)生進(jìn)一步感受到利用簡(jiǎn)單機(jī)械能提
2、高工作效率。
2.難點(diǎn):通過比較、分析說出應(yīng)用輪軸工作時(shí)省力的原因,并用實(shí)驗(yàn)找出各種輪子的優(yōu)點(diǎn)和不足。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
螺絲刀、扳子、簡(jiǎn)單機(jī)械實(shí)驗(yàn)盒、測(cè)力計(jì)、多媒體課件等。
【教學(xué)過程】
一、杠桿和輪軸
(一)提問:我們認(rèn)識(shí)了杠桿,使用什么樣的杠桿省力?
(二)談話:我們經(jīng)常要打開自來水龍頭,今天我們就從研究自來水龍頭開始,認(rèn)識(shí)一種新的工具。
1.老師為大家準(zhǔn)備了自來水龍頭,你是怎樣打開水龍頭的?如果去掉上面的輪,你還能打開嗎?
2.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并討論。
3.在實(shí)驗(yàn)中你碰到了什么問題?為什么去掉上面的輪你就很難擰開了?
4.講解:像水龍頭這樣由輪和軸組成的裝置,我們稱作輪軸
3、。當(dāng)由輪帶動(dòng)中間的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),輪軸就成了一種省力的機(jī)械。
5.提問:水龍頭的輪不裝上去,你能不能用其他辦法輕松地打開水龍頭?
6.學(xué)生分組討論:如果把輪軸比作一個(gè)杠桿,它的支點(diǎn)在哪里?動(dòng)力點(diǎn)在哪里?阻力點(diǎn)在哪里?
講解:輪軸的軸的中心點(diǎn)就可以當(dāng)作是杠桿的支點(diǎn),動(dòng)力作用在輪上的點(diǎn)就可以看作是杠桿的動(dòng)力點(diǎn),重物或阻力作用在軸上的點(diǎn)就可以看作是杠桿的阻力點(diǎn)。(課件展示)
7.學(xué)生分組討論:現(xiàn)在你能解釋剛才把水龍頭的輪卸掉后為什么很難擰動(dòng)水龍頭了嗎?
講解:使用輪軸有省力的作用。
8.出示十字水龍頭、一字水龍頭,三角水龍頭。這三種水龍頭是輪軸嗎?為什么?
講解:雖然這三種水龍頭沒有圓形的輪
4、,但是它們同樣屬于輪軸,上面的旋鈕旋轉(zhuǎn)一周就相當(dāng)于一個(gè)輪。(課件展示)
9.生活中哪些地方用到了輪軸?
螺絲刀、扳子、輪船的舵、鑰匙、自行車的車把、腳蹬子、門把手、球形門鎖、汽車方向盤……
二、巧用輪子
(一)在生產(chǎn)、生活中,還有哪些地方應(yīng)用了輪軸?它給我們的生活帶來了哪些方便?
(二)升國(guó)旗時(shí),旗桿頂端的輪子:中間有凹槽,有繩子從凹槽穿過帶動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)——滑輪。
(三)機(jī)械鐘表、電動(dòng)機(jī)上的輪子:外緣部分做成齒狀,齒之間相互咬合——齒輪。
(四)如何把電動(dòng)機(jī)的速度降下來?
講解:利用齒輪數(shù)目的多少來達(dá)到改變速度的目的。
(五)如何把電動(dòng)機(jī)的力傳到遠(yuǎn)處?
講解:通過鏈條傳動(dòng)、皮
5、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)。
(六)改造后的輪子在生活中還有哪些應(yīng)用呢?
學(xué)生回答。
(七)改造的“輪子”有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?
優(yōu)點(diǎn):或者省力、或者省距離,可以提高工作效率。
缺點(diǎn):制作復(fù)雜、笨重。
三、研究吊車上的“輪子”
(一)萬丈高樓平地起,那么誰(shuí)知道建高樓時(shí)怎樣把沉重的鋼筋、水泥等運(yùn)到高處呢?
(出示圖片)吊車,今天我們一起研究研究它。
(二)分組觀察課本中吊車圖片,討論:吊車上使用了幾種“輪子”?它們各有什么作用?
我們發(fā)現(xiàn)吊車上使用了兩種輪子:一種輪子隨重物一起上升和下降;另一種輪子的位置始終不發(fā)生變化。
(三)分小組研究吊車上的一種“輪子”。
1.分組制定研究計(jì)劃(
6、教師指導(dǎo))。
2.小組間交流研究計(jì)劃。
3.分組實(shí)施研究。
4.要求學(xué)生填寫好實(shí)驗(yàn)記錄,并給自己研究的“輪子”取一個(gè)名字。
(1)研究位置不變的輪子——定滑輪,結(jié)論:使用定滑輪可以改變力的方向,但是不能省力。
(2)研究位置隨重物一起升降的輪子——?jiǎng)踊?,結(jié)論:使用動(dòng)滑輪可以省力。但是不能改變力的方向
(四)拔河比賽。
(五)滑輪在比賽中的作用:定滑輪改變用力方向,不能改變力的大?。皇褂脛?dòng)滑輪可以省力。
(六)我們的結(jié)論是:
1.使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn):可以改變用力的方向;缺點(diǎn):不能省力。
2.使用動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn):可以省力;缺點(diǎn):不能改變力的方向。
3.將兩種滑輪組合起來,形成滑
7、輪組:既能省力,又能改變力的方向。
四、研究另一種“輪子”。
(一)學(xué)生猜想假設(shè):轉(zhuǎn)動(dòng)大齒輪時(shí)小齒輪會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?轉(zhuǎn)動(dòng)小齒輪時(shí)大齒輪會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?
(二)教師介紹實(shí)驗(yàn)器材及用法:齒輪、支架、螺絲、手柄。
(三)以組為單位設(shè)計(jì)本組的實(shí)驗(yàn)方案,教師巡視指導(dǎo)。
(四)學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證活動(dòng):
1.要求:利用所發(fā)器材進(jìn)行儀器的組裝,注意它的合理性及實(shí)用性。
2.小組同學(xué)合理分工,有序操作,共同合作完成實(shí)驗(yàn)的探究過程。
3.邊實(shí)驗(yàn)邊觀察記錄。出現(xiàn)問題可以求教老師或其他組的同學(xué),并動(dòng)手親自驗(yàn)證。
(五)指導(dǎo)學(xué)生交流匯報(bào),重點(diǎn)解決:
1.大齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),大齒輪向( )轉(zhuǎn)(
8、 )圈,小齒輪向( )轉(zhuǎn)( )圈,可以( )小齒輪的工作速度。
2.小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小齒輪向( )轉(zhuǎn)( )圈,大齒輪向( )轉(zhuǎn)( )圈,可以( )大齒輪的工作速度。
(六)組織學(xué)生分析總結(jié)齒輪的作用:改變速度或改變運(yùn)動(dòng)方向。
五、皮帶的工作原理和作用
(一)教師提出問題:除了齒輪傳動(dòng)你還見過什么傳動(dòng)?學(xué)生經(jīng)常見到的就是加工的機(jī)器,所以自然會(huì)想到皮帶傳動(dòng)。
(二)出示第二個(gè)問題:你能不能利用滑輪、支架、螺絲、皮筋、手柄來組裝皮帶傳動(dòng)裝置,并進(jìn)行以下幾方面的研究呢?
1.讓兩個(gè)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。
2.讓兩個(gè)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反
9、。
3.小組合作,用研究齒輪的方法研究皮帶的工作原理和作用。
(三)學(xué)生帶著三個(gè)問題親自動(dòng)手探究,可以比一比哪組的發(fā)現(xiàn)多,研究的成果多。
(四)指導(dǎo)學(xué)生交流匯報(bào):
1.你是怎么做的?有什么發(fā)現(xiàn)?
2.你們得出了什么結(jié)論?
六、拓展訓(xùn)練
(一)大膽想象,努力創(chuàng)造設(shè)計(jì)一種新輪子,并說清有什么特殊功能。
(二)成果展示:師生共同評(píng)一評(píng),議一議,使自己的設(shè)計(jì)更完善。
【板書設(shè)計(jì)】
輪子的妙用
一、杠桿和輪軸
由一個(gè)圓輪和軸組成輪軸——能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。
作用:省力、方便、能提高工作效率。
二、變形的輪子:輪軸、齒輪、滑輪。
三、吊車上的輪子
定滑輪:可以改變用力的方向
10、、不能省力。
動(dòng)滑輪:可以省力、不能改變力的方向。
滑輪組:既能省力、又能改變力的方向。
齒輪——改變速度或改變用力的方向。
【教學(xué)反思】
這節(jié)課是一節(jié)以實(shí)驗(yàn)探究為主的授課。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中需要教師合理組織,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)探究,指導(dǎo)學(xué)習(xí)探究定滑輪、動(dòng)滑輪及滑輪組的作用?,F(xiàn)將在進(jìn)行活動(dòng)時(shí)的問題及措施總結(jié)如下:
1.在操作的過程中,還是發(fā)現(xiàn)部分的學(xué)生的彈簧測(cè)力計(jì)的使用不夠熟練,教師需課前補(bǔ)充測(cè)力計(jì)的使用方法。
2.學(xué)生組裝滑輪的問題。學(xué)生在進(jìn)行操作的時(shí)候,在進(jìn)行組裝器材的時(shí)候,要費(fèi)很大的功夫和時(shí)間。在向滑輪進(jìn)行穿線時(shí)候,學(xué)生總是不能夠?qū)⒕€放入滑輪的槽內(nèi)。這是由于塑料制作的滑輪質(zhì)量太小,導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行操作的過程中,不能夠很好的實(shí)施操作。所以在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前,教師應(yīng)演示一遍,同時(shí)提醒學(xué)生注意事項(xiàng)。
3.學(xué)生小組在進(jìn)行合作的時(shí)候,少數(shù)學(xué)生不進(jìn)行合作,或者是合作分配不合理。這個(gè)方面的問題在某些小組還是存在的。此時(shí)教師需合理分配小組成員,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。