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轮轴的秘密【教学目标】认识在轮轴的轮上用力能够省力,轮越大越省力;在轴上用力费力。一、引入:同学们,上节课我们知道了像杠杆这样的简单机械是可以省力的,那么生活中还有哪些有趣的简单机械呢?这节课,咱们就从一段视频说起吧。(播放视频)师:视频中,邓超在没有方向盘的情况下是如何掌握车子的方向的?生:用一个阀门。师:出示模型“是不是这个东西啊,他直接用手不就好了吗?为什么要这么麻烦地在方向轴上加一个小阀门呢?”生:因为用手拧不动。师:其实像方向盘、还有轮轴这样,轮子和轴固定在一起,可以转动的机械,叫做轮轴。它通常由两部分组成,那就是轮和轴,二者是连在一起的。为什么一个小小的阀门可以有这么大的作用呢?我们今天就来探索轮轴的秘密(板书:轮轴的秘密)2、 研究轮轴的作用师:科学家把水龙头设计成这样肯定是有原因的,那么阀门上的轮有什么作用呢?如果我把上面的轮子去掉,又会怎么样呢?生:如果把阀门上的轮子去掉,拧起来就会很费劲。师:当我们把轮子去掉,是在哪个地方使劲呢?装上轮子之后又是用哪个地方使劲呢?生:当我们把轮子装上时,是对轮使劲,去掉时,是对轴使劲。师:也就是说,当我们对轮轴上的轮使劲儿的时候,更省力。或者说,轮轴可以省力。(板书:轮轴省力?)老师为什么打了个问号呢?生:没有经过实验。师:所以实践可以告诉我们真相。开始实验师:摆在你们面前的,就是我们用来实验的轮轴装置。大家可以观察一下这个装置,如果最中间的部分算作轴的话,哪一个是轮轴的轮呢?是一号?还是二号?(将轮轴的两个轮进行编号)生:1号(或者2号)师:其实大家说的都没有问题,但是咱们只需要用一个轮就好了,为了方便,咱们将1号轮当做轮轴的轮吧。(先用较小的轮做实验)。来,谁可以为大家朗读一下实验要求?读完一句话要停顿一下。1、 在轴上挂上一定数量钩码,看成阻力。2、 轮上挂上钩码,看成用力的大小。3、 把轮上和轴上的绳子朝相反的方向绕圈。4、在轮上和轴上挂上一定数量的勾码,使轮轴保持平衡(转动轮轴,当轮轴在不同位置都能保持静止时,可视为轮轴保持平衡)5、改变轮或轴上的勾码数量,再次使轮轴保持平衡状态,多次试验,将实验结果填写在试验记录单上。轴上钩码的个数轮上钩码的个数我们的发现师:一边听学生读,一边作示范。在轴上挂两个勾码,轮上挂两个勾码,保持平衡。同学们,轮上的勾码和轴上的勾码一样多吗?为什么?生:挂在轮上的勾码少,因为轮轴可以省力师:真的是这样吗?你自己试一试。如果改变勾码的数量,会出现什么现象呢?也请你试一试,并把实验的数据填写在实验记录单上。(实验5分钟)师:经过刚才的实验,你们有什么发现吗?你发现了什么规律呢?请小组成员上台展示。轴上钩码的个数更大轮上钩码的个数我们的发现生:经过实验,我们发现轮轴可以省力。师:轮轴真的可以省力吗?我们来做一个实验:找一位比较强壮的男生,用手握住螺丝刀细的一端,找一位比较瘦弱的女生,握住螺丝刀的手柄处,两人对立而站,同时缓缓向右拧。问:谁会拧过谁呢?学生回答:女生会赢。师:对于女生来说,她是省力还是费力?她用力的地方是轮还是轴?生:省力,在轮上用力师:对于男生来说,他是省力还是费力呢?生:费力,在轴上用力。师:所以,当我们在轮轴的轴上用力时,可以省力。(板书:填空:在轮轴的轮上用力时,可以省力)三、轮的大小对轮轴作用的影响。刚才我们通过实验和游戏了解了在轮轴的轮上用力是比较省力,那么如果轴固定不变,把轮换大些会怎么样呢?(请学生进行大胆推测)师:真的像你们说的一样吗?实践可以说明一切,接下来我们就来看看,轮越大,就越省力吗?板书:轮越大,越省力?开始实验:师:你们打算怎样进行实验呢?哪个小组可以说一说?生:1.这次我要换用更大的轮,重复上面的实验,多实验几次,看一看轮和轴的用力情况。师:那么,记住刚才的实验要求,现在可以启用2号轮,进行实验,填写实验记录单。(实验五分钟)师:哪个小组与大家分享一下你们的收获?你们发现了什么?生:发现轮越大,越省力。师:真的吗,咱们刚才实验的时候,改变了轮的大小,轴的大小改变了吗?生:没有改变。师:所以,是在轴不变的情况下,轮越大,越省力。(板书,在轴不变的情况下,轮越大,越省力。)四、收尾生活中,除了汽车的方向
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