2020-2021学年第18课 轮轴的秘密集体备课课件ppt

第18课        轮轴的秘密

一、教学目标

知识目标：

1、认识什么是轮轴，初步感知轮轴的作用。

2、通过实验、观察等活动，认识轮轴的作用

3、了解轮轴在生活中的应用

过程与方法：

1、从转动门锁把手时，手握把手的不同位置，感觉用力不同提出问题

2、观察石磨和方向盘的工作认识轮轴

3、通过实验探究轮轴的作用

4、找出生活中哪些地方用到了轮轴

5、研究生活中的水龙头和阀门

情感态度：

1、认识轮轴并对轮轴的作用表现出探究兴趣。

2、树立实事求是、注重证据，乐意与他人合作探究的科学态度。

二、教学重难点

重点：认识轮轴并了解轮轴的作用。

难点：理解轮轴是一种变形的杠杆，是能够连续旋转的杠杆

三、教学准备

PPT课件、轮轴、测力计、钩码等。

四、教学过程

（一）情景与问题

上一节，我们学习了杠杆，知道杠杆有省力的，也有费力的。在生活中还有一种现象，当我们用手转动门把手就能打开房门。转动门把手时，手握把手的不同位置，感觉用力的大小不同。

那么，为什么用力大小会不同呢？转动门把手是否也是杠杆机械呢？

这一节我们来探究轮轴的秘密

课题：18 轮轴的秘密

那么，什么是轮轴呢？它与杠杆有什么关系呢？

（二）探究与发现

1、杠杆与轮轴

引导：这是石磨与汽车方向盘的工作示意图（出示动态图或模型），请你先观察石磨的工作过程，看一看石磨上木棍是怎样工作的，想一想石磨上的木棍是不是杠杆，它的支点、动力点和阻力点分别在什么位置？接着再观察汽车方向盘的工作过程，看一看方向盘又是怎样工作的，想一想方向盘与石磨有什么相同点。

学生分组进行观察，并将观察的结果记录下来

讨论：

（1）石磨上木棍是怎样工作的？

（2）汽车方向盘与石磨工作原理有哪些相同点？

（3）汽车方向盘可以给人们带来哪些便利？

石磨：石磨主要是通过木棍来带动磨盘转动来磨碎放入它里面的东西的。木棍相当于杠杆，而且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

汽车方向盘和石墨工作原理相同点：

都是动力臂大于阻力臂，都是为了省力。

汽车方向盘能使司机能较为轻松、便捷地控制汽车的方向。

小结：石磨上的木棍与汽车方向盘都是杠杆，它们的工作方式相同，都是围绕一个轴进行转动。方向盘外侧的圆盘是轮，中心是轴。

像方向盘一样由一个轮和轴组成的机械，叫做轮轴。轮轴是一种变形的杠杆。

2、探秘轮轴的作用

轮轴是一种变形的杠杆，杠杆能够省力或提高工作效率，轮轴有什么作用呢？

假设：轮轴可能有省力的作用。

实验方法：

（1）用测力计挂一定数量的钩码，垂直匀速提升一定高度，观察用力的大小。

（2）将相同数量的钩码挂在轮轴的轴上，测力计挂在轮轴的小轮上，拉动测力计，将钩码匀速提升至相同高度，观察用力的大小。

（3）将测力计挂在大轮上，重复第二步。

注意事项：每个实验要做三次，求其平均数；测力计的使用要科学；小组成员要分工合作。

讨论：

根据实验数据，讨论以下问题：

1.在什么情况下，使用轮轴省力？在什么情况下，使用轮轴更省力？

2.拉动测力计的方向与重物提升的方向一致吗？

3.我们得出的实验结论是什么？

小结：当动力作用在“轮”上，阻力作用在“轴”上时，使用轮轴能够省力，而且在轴不变的情况下，轮越大越省力；同时，轮轴能够改变用力的方向。

找一找，在我们的生活中哪些地方用到了轮轴？

在生活中，轮轴的用途非常广泛，比如螺丝刀、扳手、健身器材、手拧螺丝、辘轳、自行车脚踏子、摇把、套管扳手、绞盘等。轮轴的使用，大大方便了人们的生产和生活。

（三）应用与拓展

1、研究生活中的水龙头和阀门

出示教材上的水龙头和阀门图片，想一想，这些水龙头或阀门有什么不同？分别适合用在什么地方？当工人师傅维修阀门时，如果用小扳手拧不动，可以用什么方法解决？

水龙头是阀门的一种，一般大口径的叫阀门，水龙头是指用在水管路上的小阀门，水龙头一拧就出水，阀门一拧可以是别的地方出水。水龙头在管线末端，阀门在管线中间

当工人师傅维修阀门用小扳手拧不动时，可以用长一点的扳手拧或在小扳手柄上套一个长一些的金属管，通过加长杠杆动力点到支点的距离，达到省力的目的。

2、制作神奇小魔盒

引导：这是一个神奇的小魔盒。用手从盒子的一端拉出50厘米的绳子，而另一端的小汽车才前进10厘米。猜一猜，小魔盒里面可能是什么结构？

是一个轮轴结构，小汽车的绳子缠绕在轴上，手拉的绳子缠绕在轮上，且轮半径是轴半径的5倍，就能达到上述结果。

学生根据教师提供的轮轴，选择合适的纸盒、线绳、小车模型等进行制作一个神奇的小魔盒

比一比，看谁制作的小魔盒精致美观，而且省力

五、板书设计

18 轮轴的秘密

轮轴是一种变形的杠杆

在轴不变的情况下，轮越大越省力

常见的轮轴有螺丝刀、扳手、健身器材、螺丝等