《輪軸的秘密》教案

2021-04-06 教案

　　【教學目標】

　　1、科學概念：在輪軸的輪上用力能夠省力，輪越大越省力。

　　2、過程和方法：通過在軸不變、輪變大的輪軸上掛重物的實驗分析，認識輪越大越省力。

　　3、情感、態度、價值觀：在科學研究活動中能夠與同學合作，積極參與實驗、分析和調查。

　　【教學重點】經歷探究在輪軸的輪上用力能夠省力的規律過程。

　　【教學難點】引導學生在活動中發現輪軸省力原理。

　　【教學準備】

　　學生材料：

　　事先放抽屜：每組螺絲刀2把；事先下：輪軸研究記錄表；

　　第一次領：水2瓶；（毛巾）

　　第二次領：小輪軸1個，支架1個、鉤碼1盒（注意打結、每盒放8個）；

　　第三次領：大輪圈1個。

　　老師材料：螺絲刀、學生材料一份、課件、演示臺、水龍頭。

　　材料放置：

　　【教學過程】

　　一、了解構造：

　　1、（出示水龍頭）今天老師給你們帶來一樣東西，同學們請看，這是什么？現在水龍頭是關著的，誰能上來將它擰開呢？你來試一試！

　　2、看來是很難將它擰開！老師再給你一樣東西，把它們組合在一起，請你再來試一試！

　　4、（學生演示）喲！很容易就擰開了！與剛才相比，你有什么感覺呀？

　　5、這是為什么呢？讓我們仔細觀察一下水龍頭上面的這個裝置，它是由哪幾部分組成的？每部分分別有什么特點？（課件出示水龍頭，點擊出示：輪和軸）

　　6、歸納：（課件點擊出示）我們把像水龍頭這樣，輪子和軸固定在一起，可以轉動的機械，叫做輪軸。讓我們一起來讀一遍。

　　7、在剛才的試驗中，我們直接去擰軸，很難把水龍頭擰開，但加上輪以后就很輕松了。看來輪軸里的學問還真不少，今天老師就和同學們一起來研究輪軸的秘密。板書：輪軸的秘密

　　二、玩螺絲刀：

　　（教師投影出示螺絲刀）同學們請看，這是什么？螺絲刀是輪軸嗎？你是怎么知道的？（課件點擊出現輪和軸）

　　（一）“比誰力氣大”游戲

　　1、讓我們來玩一玩螺絲刀吧！老師已經為每組準備了兩把螺絲刀，請同學們以兩人為一組，一個握住輪，一個握住軸，向相反的'方向用力，比一比誰能取得勝利？比完后交換一下握的位置再比一比！（教師示范）開始吧！

　　2、交流：在玩的過程中你有什么發現嗎？（握在輪上輕松取勝）這到底是為什么呢？

　　（二）“吊水瓶”游戲

　　1、我們還是繼續來玩其他的游戲吧！我們用螺絲刀這個輪軸來吊起這瓶水，怎么玩呢？老師向大家介紹三種玩法！（出示課件）（邊講邊演示）：

　　第一種玩法是把水系在螺絲刀的軸上，轉動輪，把水吊起來。

　　第二種玩法是把水系在輪上，轉動軸，把水吊起來。

　　第三種玩法還是把水系在軸上，在輪上用一塊毛巾包起來，看老師是怎樣裹毛巾的。

　　轉動這個裹有毛巾的輪，把水吊起來；會玩嗎？（演示疊毛巾的過程）

　　2、那么你覺得玩的時候應注意哪些問題？

　　滲透握穩的方法：我們可以把系有水的一頭放在桌面上，再轉動，這樣比較穩；滲透系線的方法：先留出一個線頭，繞幾圈把線頭壓住，這樣系得比較牢！

　　老師還要作一個提醒：每位同學每種玩法都要玩一次！清楚了嗎？

　　下面請各組材料員上臺領取材料！

　　3、提醒：完成前面兩種玩法的上來領取毛巾！

　　4、我看同學們都完成的差不多了！請把材料放中間，我們來交流一下！在玩的過程中你有什么發現嗎？我們來給三種玩法從省力到費力來排排隊！看來第一種玩法比第二種要省力多了。我們感受到把力用在輪上比較省力，把力用在軸上很費力，而在輪上加上毛巾，我們就會感到非常省力！（引導得出：轉動輪省力，轉動軸費力；）板書：省力、費力

　　三、輪軸原理研究：

　　1、這到底是為什么呢？下面我們進一步來研究輪軸！（課件出示）老師這里有一個輪軸，你知道它哪部分是輪？哪部分是軸嗎？

　　2、（實物出示）我們就借用這個輪軸來進一步研究。現在老師要在這個輪軸的輪和軸上分別吊一個鉤碼。為了使防止鉤碼掉到地上，可將輪軸朝向盒子的內部！我請一位同學來幫忙！我先拿出系有線的鉤碼，把線頭放進輪上的凹口中，在輪上繞幾圈把頭壓住。接著用同樣的方法在軸上再掛上一個方向相反的鉤碼。如果現在老師把手放掉，你能推測一下輪上和軸上的鉤碼會發生怎么樣的變化？為什么？

　　3、同學們想自己來試一試嗎？請各組材料員上臺領取材料！

　　4、師生交流：都有結果了嗎？（輪上的鉤碼往下掉、軸上的鉤碼往上升）同學們能不能把輪軸左右兩邊調平衡呢？開始吧！請各組記錄員及時做好記錄！（教師巡視指導）

　　5、已經調平衡的小組請把材料放中間坐好了，還沒完成的小組因為時間關系也請停下來坐好了。現在老師要為這個輪軸加上一個輪圈，組合成一個新的輪軸，這個輪軸與剛才的輪軸相比，有什么相同和不同的地方嗎？（輪變大了，軸是一樣的）如果老師還在這個輪軸的輪上掛一個鉤碼，同學們還能把這個輪軸調平衡嗎？請各組材料員上臺領取材料！請記錄員及時做好記錄！（教師巡視指導）

　　6、都完成了嗎？請同學們把材料放中間，我們來交流一下。

　　在輪沒有擴大前，輪上掛一個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？輪上掛兩個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？從這些數據中你發現了什么？

　　輪擴大后，輪上掛一個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？輪上掛兩個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？

　　教師出示表格，板書學生匯報的數據。并追問：你們的結果能一樣嗎？從這些數據中，你發現了什么？你是怎么發現的。得出：軸不變，輪越大越省力。

　　板書：軸不變

　　越大越省力

　　7、如果老師再將這個輪軸的輪擴大，在輪上還是掛一個鉤碼，你能猜一下這個軸上需要掛幾個鉤碼才能保持兩邊的平衡？（肯定不止3個，因為輪擴大了）

　　四、拓展整理：

　　1、現在誰能告訴大家，剛才在輪上加上毛巾為什么會感到很省力？

　　2、老師心中一直有個疑問：我們都知道汽車是很重的，而駕駛員卻能很輕松的轉動汽車的輪子，他靠的是什么呢？（課件出示圖片）方向盤是輪軸碼？

　　3、在我們周圍還有哪些地方應用了輪軸？同學們可以交流一下！

　　4、課件交互分析：圓輪的自來水龍頭、一字型的自來水龍頭、門鎖把手等。