2025-2026学年压路车搭建教案

2025-2026学年压路车搭建教案备课组主备人授课教师授教学科授课班级XX年级课题名称设计思路一、设计思路结合小学五年级科技“简单机械应用”章节，以压路车搭建为载体，引导学生通过观察实物分析结构（滚筒、机身、动力传递），运用齿轮传动原理实现滚筒滚动，培养动手实践与工程思维。从课本杠杆、齿轮知识迁移到实际搭建，通过“设计-组装-测试-改进”流程，深化对机械传动理解，提升解决实际问题能力。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过压路车搭建，深化对齿轮传动、杠杆等简单机械原理的科学观念；分析压路车结构特点，培养结构化与模型化的科学思维；经历设计、组装、测试、改进的探究过程，提升动手实践与问题解决能力；感受机械在工程中的应用，增强技术应用的意识与社会责任。学习者分析三、学习者分析1.学生已掌握杠杆、齿轮、滑轮等简单机械的基础概念，能识别生活中的简单机械，并有过杠杆模型、齿轮传动装置的初步搭建经验，理解齿轮传动的基本作用。2.学生对动手搭建类活动兴趣浓厚，喜欢直观操作和小组协作，具备初步的观察、分析和动手能力，但精细操作和系统性设计能力较弱，学习风格偏向通过实物操作理解抽象原理。3.可能面临结构稳定性不足（机身与滚筒连接不牢固）、动力传递效率低（齿轮啮合不良或选择不当）、空间布局不合理（部件协调困难）等挑战，尤其在将抽象机械原理转化为实际搭建方案时，系统性思维和问题解决能力有待提升。教学资源准备1.教材：确保每位学生备有科技课本“简单机械应用”章节，重点标注齿轮传动、杠杆原理相关内容。

2.辅助材料：准备压路车结构图、齿轮啮合示意图及机械传动视频，展示实物与抽象原理的关联。

3.实验器材：分组配备积木、齿轮、电机、连接件及安全工具，检查部件完整性，确保无安全隐患。

4.教室布置：设置6组实验操作台，每组配备工具收纳盒；后方设展示区，陈列课本配套模型及学生作品参考图。教学过程（一）情境导入，激发兴趣（5分钟）

同学们，请看大屏幕（播放压路机工作的视频）。你们注意到压路机工作时，哪个部分在转动？这个转动是怎么传递的？对，是滚筒在转，通过齿轮传递动力。今天我们就来搭建一辆压路机，用课本上学到的齿轮传动知识，让它像真正的压路机一样工作吧！请大家打开课本第25页，回顾一下齿轮传动的作用——改变力的方向和大小，为我们的搭建做准备。

（二）新授探究，分析结构（10分钟）

现在请大家观察桌上的压路机模型（教师展示实物模型）。压路机主要由哪几部分组成？没错，有滚筒、机身和动力系统。滚筒是压路的工作部分，机身要支撑滚筒，动力系统让滚筒转动。课本第26页提到，齿轮传动是传递动力的常用方式，那我们怎么用齿轮让滚筒转起来呢？请大家思考：电机应该放在哪里？齿轮怎么连接才能让滚筒平稳转动？请小组讨论2分钟，然后分享你们的想法。

学生1：我们认为电机放在机身后面，用齿轮连接到滚筒的轴上。

学生2：滚筒比较重，可能需要用大齿轮带动小齿轮，增加力气。

老师：非常好！你们注意到了齿轮的传动比问题。课本第27页告诉我们，大齿轮带动小齿轮可以增加扭矩，刚好适合滚筒转动。现在请大家画出你们的设计草图，标注齿轮的位置和连接方式，老师来巡视指导。

（三）方案设计，小组合作（15分钟）

（小组讨论，教师巡视）

老师：第三组，你们遇到什么问题？

学生3：滚筒太重，用小齿轮带不动。

老师：那可以试试用两个大齿轮，或者调整电机位置，让齿轮的啮合更紧。课本第27页的案例中，工程师就是这样解决的。请继续尝试，有问题随时举手。

（四）动手实践，搭建调试（20分钟）

现在开始搭建！请各组长领取材料：电机、齿轮、积木、连接件。注意安全，不要用手触摸齿轮的齿牙。首先搭建机身，用三角形结构增加稳定性，就像课本第25页的桥梁设计一样；然后安装动力系统，将电机固定在机身尾部，用小齿轮连接电机轴，再用大齿轮连接滚筒轴；最后安装滚筒，确保它能自由转动。搭建过程中，如果遇到齿轮卡住或滚筒不转的情况，先检查齿轮是否对齐，连接件是否牢固。

（学生搭建，教师巡回指导）

老师：第二组，你们的滚筒总是歪斜，怎么办？

学生4：连接滚筒和机身的积木太松了。

老师：对，可以用更长的连接件加固，或者增加支撑点，就像课本第24页的杠杆支架一样。请试试调整连接方式。

老师：第五组，齿轮转不动，是不是电机和齿轮之间的距离太远了？课本第26页明确说，齿轮啮合时两轮的中心距要准确。用尺子量一下，调整到刚好咬合的位置。

（五）展示交流，评价反思（10分钟）

时间到！请各小组展示你们的压路机，并介绍设计亮点。第一组先来。

学生5：我们的压路机用了两个大齿轮，滚筒转得又稳又有力；机身用了三角形结构，压的时候不会倒。

老师：很好！你们用到了课本的齿轮传动和结构稳定性知识。第二组呢？

学生6：我们遇到齿轮打滑的问题，后来在齿轮之间加了橡胶垫，增加了摩擦力，现在转得很好。

老师：这个方法很聪明！课本第27页提到，摩擦力也是影响传动的重要因素。现在请大家投票选出“最佳结构奖”和“最佳创意奖”，并说说理由。

（学生投票，教师点评）

老师：今天大家的压路机都搭建得很成功！你们发现了吗？课本上的知识不是死的，比如齿轮传动、杠杆原理，都能用到实际搭建中。遇到问题时，像课本里的工程师一样多观察、多思考，就能解决困难。

（六）总结拓展，深化应用（5分钟）知识点梳理1.**核心概念**

-**齿轮传动原理**：通过齿轮啮合传递动力和运动，改变力的方向、大小和速度（课本第26页）。

-**齿轮类型**：直齿轮（平行轴传动）、锥齿轮（垂直轴传动）、蜗轮蜗杆（大传动比）（课本第27页图示）。

-**传动比计算**：主动轮齿数/从动轮齿数=从动轮转速/主动轮转速（课本第28页公式）。

-**扭矩与转速关系**：大齿轮带动小齿轮增加扭矩，小齿轮带动大齿轮增加转速（课本第27页案例）。

2.**结构设计要点**

-**机身稳定性**：采用三角形结构（课本第25页桥梁案例），通过斜向支撑件分散压力，防止压路时倾倒。

-**滚筒安装**：滚筒需固定在可旋转轴上，轴与机身连接点需使用轴承或低摩擦材料（课本第29页机械结构图）。

-**动力系统布局**：电机位置需确保齿轮啮合紧密，避免传动空程（课本第26页安装示意图）。

3.**传动系统调试**

-**齿轮啮合标准**：两齿轮中心距=（主动轮直径+从动轮直径）/2（课本第28页公式），确保齿牙完全咬合。

-**摩擦力优化**：橡胶垫增加齿轮间摩擦力（课本第30页材料应用），防止打滑；滚筒表面纹理设计提升抓地力。

-**负载匹配**：滚筒重量需匹配电机扭矩，重载时采用双级齿轮传动（课本第27页工程案例）。

4.**机械原理迁移**

-**杠杆应用**：机身长臂设计利用杠杆原理，减少电机负载（课本第24页杠杆分类）。

-**滑轮辅助**：若需改变动力方向，可增加滑轮组（课本第23页滑轮类型）。

-**能量转换**：电能→机械能→动能（课本第22页能量转化图示）。

5.**工程思维培养**

-**问题解决流程**：观察现象（如滚筒卡滞）→分析原因（齿轮偏心）→调整方案（重新定位轴心）（课本第31页探究步骤）。

-**迭代优化**：测试中记录数据（如转速、承重），对比不同齿轮组合效果（课本第30页实验记录表）。

-**安全规范**：电机接线需绝缘，工具使用前检查完整性（课本第32页安全守则）。

6.**实际应用拓展**

-**工业机械类比**：压路机滚筒与搅拌机滚筒结构相似（课本第33页生活实例）。

-**技术发展**：现代压路机采用液压传动替代机械齿轮（课本第34页技术演进）。

-**环保设计**：太阳能供电压路机的能量管理方案（课本第35页可持续工程）。

7.**易错点总结**

-**齿轮错位**：未对齐中心距导致磨损（课本第28页常见错误图示）。

-**结构共振**：滚筒转速与机身固有频率重合引发抖动（课本第36页物理原理）。

-**材料疲劳**：反复负载下连接件松动（课本第37页材料强度表）。课后拓展1.拓展内容：阅读课本第33页“生活中的机械”专栏，分析压路机与搅拌机、起重机等机械的传动系统异同；参考课本第27页工程案例，绘制不同齿轮组合（大带小、小带大）的传动比示意图；观看课本配套视频《机械传动的奥秘》，重点记录齿轮啮合与结构稳定性的设计要点。

2.拓展要求：自主观察生活中含齿轮传动的机械（如自行车、钟表），记录其齿轮类型与作用；尝试优化本节课搭建的压路机结构，思考如何通过调整齿轮位置或机身支架提升承重能力；遇到传动效率或结构稳定性问题时，可查阅课本第28-29页传动调试与结构设计章节，或向老师请教齿轮啮合中心距计算、三角形结构加固方法。教学评价与反馈1.课堂表现：学生能主动观察压路机模型，结合课本第25-26页内容分析齿轮传动与结构稳定性，80%学生能准确指出动力传递路径，20%学生需引导明确齿轮类型与作用。

2.小组讨论成果展示：各组设计草图均标注齿轮位置，6组中4组符合课本第28页传动比计算标准，2组需调整中心距；三角形机身结构设计贴合课本第25页桥梁案例，支撑点布局合理。

3.随堂测试：90%学生掌握“大齿轮带动小齿轮增加扭矩”原理（课本第27页