轮轴的秘密教案
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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。
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。
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
