轮轴和斜面都是一种简单的机械,使用时应该?

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轮轴和斜面都是一种简单的机械,使用时应该?
轮 轴
　　课是按照“问题——实验——思考——结论——应用”的思路编写的.课文分三部分：
　　第一部分指导学生认识什么是轮轴.这是本课的引入.课文以汽车方向盘为例,说明轮轴是由轮和轴两部分构成的,并可启发学生想到轮轴可能有省力的作用.
　　第二部分指导学生认识轮轴的作用.关于轮轴的作用,本课重点指导学生认识在轮带动轴时的作用,而且仅是在省力方面的作用.关于省距离还是费距离,以及在轴带动轮的情况下的作用,为降低教学难度,本课不涉及.这部分内容分为两层：
　　1．通过实验,认识轮轴有省力的作用.这个实验应在教师指导下,分步进行操作.通过实验要求学生明确：在轮轴实验装置上,哪部分是轮,哪部分是轴；在用轮带动轴转动、提取重物时,怎样操作；怎样测定拉力的大小；怎样判断是省力还是费力.在实验时,也要像做滑轮的实验那样,把提起的重物稳定在一定高度时再观察用了多少力.通过实验,期望学生能总结出：轮轴有省力的作用.
　　2．通过实验,进一步认识轮轴的作用：在轴粗细相同时,轮越大越省力.为了说明这个问题,要用对比实验的方法.为此,实验2用的轮轴与实验1用的轮轴必须形成明显对比,轴的直径相同,轮的直径要有明显的不同（1．5：1或2：1）.另外,由于有了实验1的基础,实验2应尽可能让学生独立操作,以便更好地培养学生的实验能力.
　　第三部分指导学生认识轮轴在生产和生活中的应用.这部分内容分为三层：
　　1．认识比较明显的轮轴,例如圆形的自来水龙头、门的把手、轮船舵轮等.
　　2．认识变形的轮轴,例如扳子、螺丝刀、给钟表上弦用的旋钮、手摇削铅笔刀等.这层教学内容的重点是引导学生分析它们是否应用了轮轴原理,哪部分相当于轮,哪部分相当于轴.通过这层教学内容,可以使学生对轮轴这种简单机械有更全面的认识.
　　3．研究怎样能比较省力地把钉圈拧进木头里.方法是：先把钉圈拧进木头里一点,使其能立在木头上；然后在钉圈上部的圆圈里横着穿进一根长钉子（或螺丝刀）,手握长钉子,转动.此时,长钉子相当于轮的直径,钉圈螺丝处相当于轴,轮大于轴,就可以比较省力地把钉圈拧进木头里.这项内容应让学生实际操作,这样不但能使学生亲自体会轮轴的作用,而且能使他们学到一种有实用价值的劳动技能.
　　关于轮轴的应用,教学时还可以根据当地实际和教具准备的情况,补充或替换一些内容.
　　二、目的要求
　　1．通过本课教学,要求学生知道轮轴的作用,以及轮轴在实际中的应用.
　　2．培养学生的实验能力——会做说明轮轴有省力作用的实验.
　　3．渗透科学自然观——使学生体会到自然事物是有规律的,只有掌握了自然规律,才能更好地利用自然和改造自然.
　　三、课前准备
　　教师准备：
　　1．分组实验材料——支架、轮轴实验装置（2个,轴粗细相同,轮大小不同）、钩码、测力计、木板、钉圈（如课本52页下图）、大钉子.
　　2．演示材料——自来水龙头（轮的部分分别是圆形的和直棍形的两种）、扳子、螺丝刀等.
　　3．挂图或投影片——轮轴的应用（辘轳、轮船舵轮、管道闸门、门的把手、摇把儿等.）
　　四、教学过程
　　导入新课
　　1．提问：在前两节课,我们认识了杠杆和滑轮两种简单机械.下面,我来提两个问题：
　　（1）使用杠杆时,怎样才能省力?
　　（2）滑轮有几种?各有什么作用?
　　2．谈话：
　　（1）你坐汽车的时候,注意过司机怎样让汽车向左、右转弯吗?
　　（2）关于这件事,你有什么问题?
　　学习新课
　　1．指导学生认识轮轴的构造
　　（1）讲
　　一辆汽车重几吨甚至十几吨,为什么司机轻轻转动方向盘,就能使汽车听话地向左、右转弯呢?秘密就在方向盘上.
　　（出示汽车方向盘图,或看课本中的插图.）
　　原来,汽车方向盘也是一种简单机械.这种简单机械由一个大轮和一个轴组成,轮和轴固定在一起,在轮上用力,带动轴转动.这种简单机械叫做轮轴.
　　（2）提问：
　　①汽车方向盘属于什么机械?
　　②轮轴由哪几部分组成?
　　2．指导学生认识轮轴有省力的作用
　　（1）讨论：轻轻转动方向盘就能操纵整个汽车转弯.由此推想轮轴可能有什么作用?
　　（2）讲轮轴是否真的有省力作用呢?让我们通过实验来研究.每组都有两个用木板做成的轮轴实验装置,一大一小.为了实验需要,轴很短,在轴的中间有一个孔,利用这个孔可以把轮轴挂在支架上；在轮和轴的边缘有浅槽,在槽里分别钉有一根细线,在线的下端有一个铁丝钩.实验的步骤是：
　　①将比较小的那个轮轴挂在支架上.把轮上的细绳沿顺时针方向绕在轮边的槽内（演示）,把轴上的细绳沿逆时针方向绕在轴边的槽内（演示）.
　　②通过测力计提起2个钩码,观察用多少力.
　　③把2个钩码挂在连着轴的绳的下面,把测力计挂在连着轮的绳的下面.
　　④通过测力计拉动轮,带动轴转动,将钩码提起,稳定在一定高度,观察用多少力?
　　（3）分组实验.
　　（4）汇报实验结果：用了多少力?与不用轮轴、直接把重物提起时用的力相比,是省力还是费力?
　　（5）讨论：这说明轮轴有什么作用?
　　（6）教师小结：以上实验说明轮轴确实有省力作用.这就是说,在轮上加一个比较小的力,在轴上会有比较大的力；或者说,要使轴上承载一个比较大的力时,在轮上用一个比较小的力就行.
　　（7）指导学生填写这部分内容的空白：轮轴有省力的作用.
　　3．指导学生认识轮轴省力多少与轮大小的关系
　　（l）讲述：下面,我们再来用另外一个轮轴做一次实验.
　　（2）观察：这两个轮轴有什么相同?有什么不同?
　　（3）讲把这个比较大的轮轴挂在支架上,按照上面实验的方法,仍然提起那2个钩码,观察用多少力?
　　（4）分组实验.
　　（5）汇报实验结果.
　　（6）讨论：以上实验结果说明什么?
　　（7）教师小结：实验结果表明,用轮轴提取重物,在轴粗细相同时,轮越大越省力.
　　（8）指导学生填写这部分内容的空白.
　　4．指导学生认识轮轴的应用
　　（1）谈话：在生产和生活中,哪些地方应用了轮轴?有什么作用?
　　（2）讨论：
　　（出示实物——轮是圆形的自来水龙头.）
　　①自来水龙头是不是轮轴?哪部分是轮?哪部分是轴?轮有什么作用?你看到的自来水龙头的轮大小相同吗?这是为什么?
　　②还有哪些装置像这种自来水龙头?
　　（出示实物——轮是直棍形的自来水龙头.）
　　③这种自来水龙头是不是轮轴?哪部分是轮?为什么?
　　④还有哪些装置像这种自来水龙头?
　　（出示实物——扳子.）
　　⑤这是什么?它是干什么用的?为什么用手拧不动的螺丝帽,用扳子能拧下来?扳子应用了什么原理?它的哪部分相当于轮,哪部分相当于轴?各种扳子的把儿长短相同吗?什么时候用长把儿的扳子?
　　⑥还有哪些装置像扳子?
　　（出示挂图或投影片——辘轳.）
　　⑦这是什么?它是干什么用的?为什么要用辘轳提水?它应用了什么原理?哪部分相当于轮?为什么?
　　⑧还有哪些装置是安装摇把儿的?它们有什么作用?（3）讲人们掌握了轮轴的规律,就能根据需要造出各种各样的轮轴类的工具,使工作更省力.
　　巩固应用
　　1．讲述：这节课我们认识了简单机械——轮轴的作用.
　　2．提问：
　　（1）轮轴有什么作用?
　　（2）使用轮轴时,怎样能更省力?
　　3．操作：每组有一块木板和一个钉圈,请你把这个钉圈拧进木板里.想一想,怎样拧能更省力?（学生操作后,请学生汇报用的什么方法?应用了什么原理?）
　　布置作业
　　1．观察：在生产和生活中,还有哪些地方应用了轮轴?
　　2．思考：拧螺丝钉时为什么用螺丝刀比较省力?螺丝刀的把儿为什么粗细不同?
　　五、课后小记
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　　斜 面
　　一、课文说明
　　本课继14、15、16课之后,指导学生认识第四种简单机械——斜面；在能力培养方面,属于“实验能力”的系列.
　　本课是按照“问题——实验——结论——应用”的思路编写的.课文分三部分：
　　第一部分指导学生认识什么是斜面.这部分内容分为两层：
　　1．提出问题：为什么搬运工人往高处运重物时,常斜搭一块木板,沿木板把重物推上去.这是本课的引入.
　　2．讲这样斜搭的木板也是一种简单的机械,叫做斜面.
　　第二部分指导学生认识斜面的作用.这部分内容分为两层：
　　1．通过实验,认识斜面有省力作用.这个实验需要教师带领学生分步操作.在实验原理和方法方面,有以下几点应向学生说明：（1）沿斜面向上拉重物是否省力,要与垂直提起重物时用的力相比较才能知道；（2）用表面光滑的木板搭斜面,用能滚动的圆木作重物,是为了减小重物与木板之间的摩擦力；（3）尽可能拉着重物匀速向上运动,在这种状态下测定拉力的大小.通过实验,可以知道斜面有省力的作用.
　　2．通过实验,进一步认识斜面的作用：斜面越平缓（即坡度越小）越省力.为了使斜面变平缓,可以在实验1支撑斜面的木块上,搭一块较长的木板.如果有时间,还可以再换一块更长的木板（使斜面坡度更平缓）进行实验,这样能更好地说明斜面越平缓越省力.这个实验应尽可能让学生独立完成.
　　第三部分指导学生认识斜面在生产和生活中的应用.这部分内容分为三层：
　　1．明显的斜面,例如桥梁的引桥、斧头、劈等.其中引桥的作用更明显,斧头、劈的作用需作些解释.
　　2．盘山公路.这是一种变形的斜面,通过把路弯来弯去,将上山的路拉得更长,斜面更平缓,从而使汽车上山时更省力.
　　3．螺丝钉.如果把螺丝钉的螺纹展开,可以看到螺纹与钉子构成一个斜面.将螺丝钉沿着螺纹拧进木头里,实际是沿着斜面将它拧进去的,所以比直接将钉子钉进去要省力.这是本课选讲内容.
　　通过以上内容,可以使学生对斜面有更全面、更深入的认识.
　　二、目的要求
　　1．通过本课教学,要求学生知道简单机械——斜面的作用,以及斜面在实际中的应用.
　　2．培养学生的实验能力——会做说明斜面有省力作用的实验.
　　3．渗透科学自然观——使学生体会到自然事物是有规律的,只有认识了自然规律,才能更好地利用自然和改造自然.
　　三、课前准备
　　教师准备
　　1．分组实验材料——木板2块（宽窄、薄厚相同,表面光滑,一块长30厘米,另一块长40厘米～45厘米）、木块（宽与木板宽相同,高12厘米～15厘米）、圆木（长与木板宽度相近,用粗铁丝作轴,可以拉着滚动）、测力计.
　　2．演示材料——劈、斧头、螺丝钉模型（剪一块三角形的纸,沿斜边画一条宽2毫米的红线,将三角形的纸红边向外缠在一支铅笔上,用胶带固定.）
　　3．挂图或投影片——引桥比较长的大桥、盘山公路、盘旋的楼梯等.
　　四、教学过程
　　导入新课
　　1．提问：
　　（1）要撬动一个大木箱,应该使用什么工具?它属于什么简单机械?怎样才能更省力?
　　（2）要拧动一个大螺丝帽,应该使用什么工具?它属于什么简单机械?怎样才能更省力?
　　（3）在修房子的时候,要把很多瓦、泥从地面运到房顶,应该使用什么工具既省力又方便?
　　2．谈话：要把一大桶油从地面运到汽车上,怎样做比较省力?
　　学习新课
　　1．指导学生认识简单机械——斜面
　　讲
　　要把一大桶油从地面运到汽车上,可以有不同的方法,其中有一种既简单又省力的方法,是从地面到车厢斜着搭一块木板,把油桶沿着倾斜的木板推上去.
　　一块木板,当把它从低处到高处搭成一个倾斜的平面,并沿着它向上搬运物体时,它就成为一种简单的机械——斜面.（板书课题）
　　2．指导学生认识斜面有省力的作用
　　（l）讨论：一大桶油很重,一个人搬不动；可是沿着斜面,一个人就能把它推上汽车.这说明斜面有什么作用?（省力）
　　（2）讲斜面是不是有省力的作用呢?让我们通过实验来研究.实验的方法是：
　　①每组都有一个木块和两块木板.把木块立在桌上,好比汽车的高度；将比较短的那块木板（光面朝上）,一头支在桌面上,另一头架在木块上,使其成为一个斜面.
　　②每组还有一个中间带轴的、能拉着滚动的圆木.用测力计把它提起,观察用多少力?
　　③把滚动的圆木放在斜面下端,通过测力计拉着它沿斜面向上滚动,速度要慢、匀,观察用多少力?
　　（4）汇报实验结果：
　　①将圆木沿斜面向上拉用多少力?
　　②与不用斜面、直接将圆木提起用的力相比,是省力还是费力?
　　（5）讨论：这说明斜面有什么作用?
　　（6）教师小结：通过以上研究可以知道,斜面这种简单机械确实有省力的作用.
　　（7）指导学生填写这部分内容的结论.
　　3.指导学生认识斜面坡度与省力多少的关系
　　（l）讨论：
　　①在利用斜面搬运重物时,应该选用什么样的木板?
　　②如果有两块木板,一长一短,一样结实,都能从地面搭到汽车车厢,你选用哪块木板?为什么?
　　（2）讲述：为了弄清用长短不同的木板搭成的斜面作用有什么不同,我们再来做一次实验.实验的方法是：
　　①还用实验1用过的那个木块支着,换用那块长的木板搭一个斜面.
　　②把圆木沿着这个长斜面拉上去（拉的时候仍然要使圆木滚动的速度慢、匀）,观察用多少力.
　　（3）分组实验.
　　（4）汇报实验结果：
　　①用了多少力?
　　②与沿着短木板搭成的斜面向上拉时用的力相比,是大了还是小了?
　　（5）讨论：以上实验结果说明什么?（沿着长木板搭成的斜面向上拉更省力.）
　　（6）讲述：为什么沿着长木板搭成的斜面向上拉重物更省力呢?让我们再来观察这两种斜面有什么不同.请单数组（第1、3、5组）的同学把斜面改回用短木板搭的.我们比一比,这两个斜面除了长短不同外,还有什么不同?
　　（7）汇报观察结果.（用长木板搭的斜面比用短木板搭的斜面坡度平缓.）
　　（8）教师小结：当高度相同时,斜面越长坡度越平缓,坡度越平缓越省力.简单说,斜面越平缓越省力.
　　（9）指导学生填写这个问题的结论：斜面越平缓越省力.
　　（10）提问：
　　①斜面有什么作用?
　　②什么样的斜面更省力?
　　③斜面高度不变,怎样使斜面更平缓?
　　4．指导学生认识斜面在实际中的应用
　　（1） 讨论：哪些地方应用了斜面?
　　（2）认识桥梁引桥、台阶、盘山公路的原理（出示大桥图.）
　　①谈话：江河上的大桥、公路上的立交桥,为了使大船、车辆能从桥下通过,通常桥面都修得很高.地面的车辆怎样爬上那么高的桥面呢?利用了什么原理?
　　②讲为了使地面的车辆能爬上高高的桥面,一般都要在桥的两头修建成斜面状的引桥.
　　③讨论：
　　如果桥面很高,又要使汽车能比较省力地开上去,修桥时应注意什么?（把引桥修得长一些,坡度缓一些.）
　　（出示台阶图.）
　　人要从地面登上一个高台,怎样走比较省力?为什么沿台阶向上登比较省力?（台阶是变形的斜面.）
　　（出示盘山公路图.）
　　在山区,汽车是怎样从山脚开上山顶的?为什么盘山公路要在山腰上绕来绕去?这是利用了什么原理?（高度一定,斜面越长,坡度越平缓,越省力.）
　　（3）认识劈、斧头等工具
　　①讲述：有些工具也利用了斜面原理.
　　（出示劈.）
　②谈话：这是什么?人们用它干什么?它的形状有什么特点?为什么要做成这种形状?
　　③讲这个工具叫劈,是用来劈大木头的.人们在劈大木头时,不可能直接把木头劈开,而是先把劈钉进木头里,然后用锤子砸劈的上部,使劈从薄刃开始,沿着两边的斜面,逐渐砸进木头里去,从而使劈口越来越大,直到把木头劈开.这样劈木头比较省力.
　　④讨论：还有哪些工具像劈一样,利用了斜面的原理?（斧头、凿子等）
　　（4）认识螺丝钉原理
　　①讨论：
　　要把一根粗大的钉子钉进木头里,需要用很大的力；可是把一个同样大的螺丝钉拧进木头里,用的力就比较小.这是怎么回事?
　　螺丝钉与普通的钉子有什么不同?
　　使螺丝钉进入木头和使钉子进入木头的方法有什么不同?
　　由此推想：将螺丝钉拧进木头里比较省力,可能与什么有关系?
　　②讲将螺丝钉拧进木头里比较省力有两方面原因：一方面是拧螺丝钉的螺丝刀应用了轮轴原理,另一方面与螺丝钉本身的构造有关系.
　　（出示螺丝钉模型.）
　　③观察：
　　这是一个螺丝钉模型.在这个螺丝钉模型上,红色的线表示什么?（螺纹）
　　下面,我们把螺丝钉的螺纹展开.（演示）你有什么发现?
　　④讨论：根据以上发现,你有什么想法?
　　⑤讲将螺丝钉的螺纹展开,螺纹与钉长构成一个斜面.我们将螺丝钉沿螺纹往木头里拧时,实际是沿着斜面往里拧的,所以比较省力.
　　（5）总结：斜面的用处还有很多.人们了解了斜面的作用,将它广泛应用到生产和生活实际中,就可以降低劳动强度,提高劳动效率.
　　巩固应用
　　1．讲述：这节课我们认识了简单机械——斜面的作用.
　　2．提问：
　　（1）斜面有什么作用?
　　（2）斜面省力多少与什么有关系?
　　布置作业
　　1．观察：汽车在换轮胎时,是用什么工具把汽车顶起来的?想一想,它怎么能有那么大的力量?
　　2．思考：有一座很高的塔,要修建一个能登上塔顶的梯子,要求梯子既容易攀登又占地面积小,应该怎样修?
　　五、课后小记
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