《輪軸的秘密》教案
【教學(xué)目標(biāo)】
1、科學(xué)概念：在輪軸的輪上用力能夠省力，輪越大越省力。
2、過(guò)程和方法：通過(guò)在軸不變、輪變大的輪軸上掛重物的實(shí)驗(yàn)分析，認(rèn)識(shí)輪越大越省力。
3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀：在科學(xué)研究活動(dòng)中能夠與同學(xué)合作，積極參與實(shí)驗(yàn)、分析和調(diào)查。
【教學(xué)重點(diǎn)】經(jīng)歷探究在輪軸的輪上用力能夠省力的規(guī)律過(guò)程。
【教學(xué)難點(diǎn)】引導(dǎo)學(xué)生在活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)輪軸省力原理。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
學(xué)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(lǐng)：水2瓶；（毛巾）
第二次領(lǐng)：小輪軸1個(gè)，支架1個(gè)、鉤碼1盒（注意打結(jié)、每盒放8個(gè)）；
第三次領(lǐng)：大輪圈1個(gè)。
老師材料：螺絲刀、學(xué)生材料一份、課件、演示臺(tái)、水龍頭。
材料放置：
【教學(xué)過(guò)程】
一、了解構(gòu)造：
1、（出示水龍頭）今天老師給你們帶來(lái)一樣?xùn)|西，同學(xué)們請(qǐng)看，這是什么？現(xiàn)在水龍頭是關(guān)著的，誰(shuí)能上來(lái)將它擰開(kāi)呢？你來(lái)試一試！
2、看來(lái)是很難將它擰開(kāi)！老師再給你一樣?xùn)|西，把它們組合在一起，請(qǐng)你再來(lái)試一試！
4、（學(xué)生演示）喲！很容易就擰開(kāi)了！與剛才相比，你有什么感覺(jué)呀？
5、這是為什么呢？讓我們仔細(xì)觀察一下水龍頭上面的這個(gè)裝置，它是由哪幾部分組成的？每部分分別有什么特點(diǎn)？（課件出示水龍頭，點(diǎn)擊出示：輪和軸）
6、歸納：（課件點(diǎn)擊出示）我們把像水龍頭這樣，輪子和軸固定在一起，可以轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械，叫做輪軸。讓我們一起來(lái)讀一遍。
7、在剛才的試驗(yàn)中，我們直接去擰軸，很難把水龍頭擰開(kāi)，但加上輪以后就很輕松了。看來(lái)輪軸里的學(xué)問(wèn)還真不少，今天老師就和同學(xué)們一起來(lái)研究輪軸的秘密。板書(shū)：輪軸的秘密
二、玩螺絲刀：
（ 教師投影出示螺絲刀）同學(xué)們請(qǐng)看，這是什么？螺絲刀是輪軸嗎？你是怎么知道的？（課件點(diǎn)擊出現(xiàn)輪和軸）
（一）“比誰(shuí)力氣大”游戲
1、讓我們來(lái)玩一玩螺絲刀吧！老師已經(jīng)為每組準(zhǔn)備了兩把螺絲刀，請(qǐng)同學(xué)們以?xún)扇藶橐唤M，一個(gè)握住輪，一個(gè)握住軸，向相反的方向用力，比一比誰(shuí)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(kāi)始吧！
2、交流：在玩的過(guò)程中你有什么發(fā)現(xiàn)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(xù)來(lái)玩其他的游戲吧！我們用螺絲刀這個(gè)輪軸來(lái)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(zhuǎn)動(dòng)輪，把水吊起來(lái)。
第二種玩法是把水系在輪上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把水吊起來(lái)。
第三種玩法還是把水系在軸上，在輪上用一塊毛巾包起來(lái)，看老師是怎樣裹毛巾的。
轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)裹有毛巾的'輪，把水吊起來(lái)；會(huì)玩嗎？（演示疊毛巾的過(guò)程）
2、那么你覺(jué)得玩的時(shí)候應(yīng)注意哪些問(wèn)題？
滲透握穩(wěn)的方法：我們可以把系有水的一頭放在桌面上，再轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣比較穩(wěn)；滲透系線(xiàn)的方法：先留出一個(gè)線(xiàn)頭，繞幾圈把線(xiàn)頭壓住，這樣系得比較牢！
老師還要作一個(gè)提醒：每位同學(xué)每種玩法都要玩一次！清楚了嗎？
下面請(qǐng)各組材料員上臺(tái)領(lǐng)取材料！
3、提醒：完成前面兩種玩法的上來(lái)領(lǐng)取毛巾！
4、我看同學(xué)們都完成的差不多了！請(qǐng)把材料放中間，我們來(lái)交流一下！在玩的過(guò)程中你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？我們來(lái)給三種玩法從省力到費(fèi)力來(lái)排排隊(duì)！看來(lái)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(fèi)力，而在輪上加上毛巾，我們就會(huì)感到非常省力！（引導(dǎo)得出：轉(zhuǎn)動(dòng)輪省力，轉(zhuǎn)動(dòng)軸費(fèi)力；）板書(shū)：省力、費(fèi)力
三、輪軸原理研究：
1、這到底是為什么呢？下面我們進(jìn)一步來(lái)研究輪軸！（課件出示）老師這里有一個(gè)輪軸，你知道它哪部分是輪？哪部分是軸嗎？
2、（實(shí)物出示）我們就借用這個(gè)輪軸來(lái)進(jìn)一步研究。現(xiàn)在老師要在這個(gè)輪軸的輪和軸上分別吊一個(gè)鉤碼。為了使防止鉤碼掉到地上，可將輪軸朝向盒子的內(nèi)部！我請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)幫忙！我先拿出系有線(xiàn)的鉤碼，把線(xiàn)頭放進(jìn)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(gè)方向相反的鉤碼。如果現(xiàn)在老師把手放掉，你能推測(cè)一下輪上和軸上的鉤碼會(huì)發(fā)生怎么樣的變化？為什么？
3、同學(xué)們想自己來(lái)試一試嗎？請(qǐng)各組材料員上臺(tái)領(lǐng)取材料！
4、師生交流：都有結(jié)果了嗎？（輪上的鉤碼往下掉、軸上的鉤碼往上升）同學(xué)們能不能把輪軸左右兩邊調(diào)平衡呢？開(kāi)始吧！請(qǐng)各組記錄員及時(shí)做好記錄！（教師巡視指導(dǎo)）
5、已經(jīng)調(diào)平衡的小組請(qǐng)把材料放中間坐好了，還沒(méi)完成的小組因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系也請(qǐng)停下來(lái)坐好了。現(xiàn)在老師要為這個(gè)輪軸加上一個(gè)輪圈，組合成一個(gè)新的輪軸，這個(gè)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(gè)輪軸的輪上掛一個(gè)鉤碼，同學(xué)們還能把這個(gè)輪軸調(diào)平衡嗎？請(qǐng)各組材料員上臺(tái)領(lǐng)取材料！請(qǐng)記錄員及時(shí)做好記錄！（教師巡視指導(dǎo)）
6、都完成了嗎？請(qǐng)同學(xué)們把材料放中間，我們來(lái)交流一下。
在輪沒(méi)有擴(kuò)大前，輪上掛一個(gè)鉤碼能與軸上的幾個(gè)鉤碼保持平衡？輪上掛兩個(gè)鉤碼能與軸上的幾個(gè)鉤碼保持平衡？從這些數(shù)據(jù)中你發(fā)現(xiàn)了什么？
輪擴(kuò)大后，輪上掛一個(gè)鉤碼能與軸上的幾個(gè)鉤碼保持平衡？輪上掛兩個(gè)鉤碼能與軸上的幾個(gè)鉤碼保持平衡？
教師出示表格，板書(shū)學(xué)生匯報(bào)的數(shù)據(jù)。并追問(wèn)：你們的結(jié)果能一樣嗎？從這些數(shù)據(jù)中，你發(fā)現(xiàn)了什么？你是怎么發(fā)現(xiàn)的。得出：軸不變，輪越大越省力。
板書(shū)：軸不變
越大越省力
7、如果老師再將這個(gè)輪軸的輪擴(kuò)大，在輪上還是掛一個(gè)鉤碼，你能猜一下這個(gè)軸上需要掛幾個(gè)鉤碼才能保持兩邊的平衡？（肯定不止3個(gè)，因?yàn)檩啍U(kuò)大了）
四、拓展整理：
1、現(xiàn)在誰(shuí)能告訴大家，剛才在輪上加上毛巾為什么會(huì)感到很省力？
2、老師心中一直有個(gè)疑問(wèn)：我們都知道汽車(chē)是很重的，而駕駛員卻能很輕松的轉(zhuǎn)動(dòng)汽車(chē)的輪子，他靠的是什么呢？（課件出示圖片）方向盤(pán)是輪軸碼？
3、在我們周?chē)�有哪些地方應(yīng)用了輪軸？同學(xué)們可以交流一下！
4、課件交互分析：圓輪的自來(lái)水龍頭、一字型的自來(lái)水龍頭、門(mén)鎖把手等。
（其實(shí)生活中的很多輪軸的輪，為了使用的方便都變形了，但不管怎樣，他們的運(yùn)動(dòng)方式一般都是轉(zhuǎn)動(dòng)的。）
5、總結(jié)：生活當(dāng)中的輪軸還有很多。有興趣的同學(xué)可以去找一找，并思考
這些輪軸幫我們解決了哪些問(wèn)題？（下課）
6、這節(jié)課就上到這里，下面請(qǐng)各小組整理材料，請(qǐng)材料員把輪軸盒和鉤碼放到（ ）；請(qǐng)組長(zhǎng)把水瓶放到（）；請(qǐng)匯報(bào)員把螺絲刀和毛巾放到（ ）；請(qǐng)記錄員把記錄表交給我！
板書(shū)： 輪軸的秘密
軸不變 （越大越） 省力
費(fèi)力
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