資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第五單元 簡單機械
第三課 輪軸
一、教學目標
1.科學知識
知道像轆轤這樣由一個大“輪”和一個小“軸”組成的裝置，叫作輪軸。
知道用力點在輪上、阻力點在軸上時，輪軸可以省力，輪越大越省力。
2.科學探究
針對轆轤提水的事例，能自制轆轤模型做模擬提水實驗，并與徒手直接提水進行比較，分析數據，得出輪軸能省力的結論。
能列舉生活中更多的輪軸類工具。
3.科學態度
積極參與制作轆轤模型及探究活動，能夠與同學合作，認真分析，主動交流。
4.科學、技術、社會與環境（STSE）
初步認識到輪軸在生活中的應用，懂得利用輪軸解決生活中的實際問題。
二、教學準備
教師準備：帶蓋塑料瓶、硬鐵絲、筷子、比筷子長的木棍、操作臺、三個鉤碼、測力計；教學課件。
學生準備：記錄筆、活動手冊。
三、教學時間
1課時
四、教學過程
（一）教學導入
（1）提問：人們怎樣從深井中提起一桶水？（課件展示一口井）。
（2）學生交流發言。（用繩子直接提，古代使用轆轤……）
（3）講述：我國在3000多年前就發明了轆轤。大約在1000年前的北宋時期，我國已普遍使用了手搖轆轤汲水。轆轤的制造和應用，在古代是與農業的發展緊密結合的，它廣泛地應用在人們的日常生活和農業灌溉上。
（4）導入：今天讓我們先來探究轆轤的秘密。
（二）新課學習
1. 探究轆轤的秘密
（1）任務一：制作一個轆轤模型。
①教師邊演示，邊講解步驟：
a. 用一根硬鐵絲縱向穿過打好孔的瓶體。（孔隙直徑稍大于鐵絲直徑）
b. 在瓶體上橫向穿過一根筷子并固定好。
c. 將轆轤模型固定在鐵架臺上，瓶口用線掛上“水桶”（鉤碼）。
②學生分組動手制作，教師巡視指導。
（2）任務二: 直接提水和用轆轤提水，用測力計測出所需力的大小，并記錄在活動手冊上。
①動手操作：
a.徒手用測力計直接往上提鉤碼。
b.借助轆轤模型往上提鉤碼。
②分析與交流：直接提水和用轆轤提水，有什么不同？
③小結：用轆轤提水，所需要的力小。也就是說，用轆轤提水比徒手直接提更省力。
④過渡提問：試一試，怎樣讓轆轤更省力？
（3）任務三：在筷子的不同位置（中間和末端）提水，測量所需力的大小。將筷子換成更長的木棍，測量所需力的大小。將結果記錄在活動手冊上。
①動手操作：
a.用筷子的中間提水，測量所需力的大小。
b.用筷子的末端提水，測量所需力的大小。
c.將筷子換成更長的木棍，測量所需力的大小。
②分析與交流：分析測量的數據，你有什么發現？小木棍轉動的路線是什么樣的？
③小結：用筷子的末端提水比用中間提水更省力，換成更長的木棍更省力。也就是說，在距離瓶子越遠的位置提水，越省力。小木棍的轉動路線是圍繞瓶子做圓周運動。
（4）探究活動小結：像轆轤這樣由一個大“輪”和一個小“軸”組成的裝置，叫作輪軸。動力點在輪上、阻力點在軸上時，輪軸可以省力，輪越大越省力。
2. 尋找生活中的輪軸
（1）課件展示教材P64的圖片。
（2）交流：上面的圖片中，哪些地方用到了輪軸？使用時，哪部分相當于輪？哪部分相當于軸？
（3）學生匯報。
（4）小結：生活中許多地方都用到了輪軸，例如：汽車方向盤是一個輪軸，上面的盤就是一個輪，下面固定的地方相當于軸；水龍頭也是一個輪軸，上面可轉動的手柄相當于輪，下面不可轉動的部分相當于軸；卷筆刀也是一個輪軸，能夠搖動的手柄相當于輪，中間卡放鉛筆的位置相當于軸。
（5）任務布置：
①照樣子說一說，上面剩下的這些物體在使用時，哪部分相當于輪？哪部分相當于軸？
②找一找生活中更多的輪軸。
（三）整理，下課。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)輪 軸
輪軸的定義：由輪和軸組成，能繞共同軸線旋轉的機械，叫作輪軸。
輪軸的實質是能夠連續旋轉的杠桿，支點就在軸心。
外環叫輪，內環叫軸。輪軸兩個環是同心圓。輪軸的平衡條件：如圖所示，R為輪半徑，r為軸半徑，F1為作用在輪上的力，F2為作用在軸上的力，根據杠桿的平衡條件可知：F1R=F2r（動力×輪半徑=阻力×軸半徑）。
由上式可知：當動力作用在輪上，則輪軸為省力杠桿；當動力作用在軸上，則輪軸為費力杠桿。
像馬車、門把手、方向盤和推車這樣的輪軸是最簡單的，沒有動力傳遞。動力車輛的輪軸就復雜得多。
以汽車為例，動力不是簡單的傳遞輪軸，如果是那樣，汽車就不能拐彎。在汽車軸的中間，有一個“差速器”，在通過兩個半軸給左右車輪傳動，這樣在汽車拐彎時，兩邊車輪行駛的距離才能不同。
R
B
A
F《輪軸》學習評價表
班級： 姓名：
項目 評價內容 自我評價
科學知識 知道像轆轤這樣由一個大“輪”和一個小“軸”組成的裝置，叫作輪軸。
知道用力點在輪上、阻力點在軸上時，輪軸可以省力，輪越大越省力。
科學探究 針對轆轤提水的事例，能自制轆轤模型做模擬提水實驗，并與徒手直接提水進行比較，分析數據，得出輪軸能省力的結論。
能列舉生活中更多的輪軸類工具。
科學態度 積極參與制作轆轤模型及探究活動，能夠與同學合作，認真分析，主動交流。
科學、技術、社會與環境（STSE） 初步認識到輪軸在生活中的應用，懂得利用輪軸解決生活中的實際問題。
老師給我的評價：
注：請小朋友們根據自己的學習情況在相應的欄目內畫“√”，教師在最下面的一行中給出評價，用、、的符號表示。(共14張PPT)
3.輪軸
人們怎樣從深井中提起一桶水？
我國在3000多年前就發明了轆轤。大約
在1000年前的北宋時期，我國已普遍使用了手搖轆轤汲水。轆轤
的制造和應用，在古
代是與農業的發展緊
密結合的，它廣泛地
應用在人們的日常生
活和農業灌溉上。
探究轆轤的秘密
制作一個轆轤模型。
任務一
1.用一根硬鐵絲縱向穿過打好孔的瓶體。（孔隙直徑稍大于鐵絲直徑）
2.在瓶體上橫向穿過一根筷子并固定好。
3.將轆轤模型固定在鐵架臺上，瓶口用線掛上“水桶”（鉤碼）。
直接提水和用轆轤提水，用測力計測出所需力的大小，并記錄在活動手冊上。
任務二
動手操作
①徒手用測力計直接往上提“水桶”(鉤碼)。
②借助轆轤模型往上提“水桶” (鉤碼)。
直接提水和用轆轤提水，有什么不同？
分析交流
小結
用轆轤提水，所需要的力小。也就是說，用轆轤提水比徒手直接提更省力。
思考
試一試，怎樣讓轆轤更省力？
①在筷子的不同位置（中間和末端）提水，測量所需力的大小。
②將筷子換成更長的木棍，測量所需力的大小。
③將結果記錄在活動手冊上。
任務三
用筷子的末端提……
用更長的木棍，會……
動手操作
①用筷子的中間提水，測量所需力的大小。
②用筷子的末端提水，測量所需力的大小。
③將筷子換成更長的木棍，測量所需力的大小。
分析數據，你有什么發現？小木棍轉動的路線是什么樣的？
分析交流
小結
用筷子的末端提水比用中間提水更省力，換成更長的木棍更省力。也就是說，在距離瓶子越遠的位置提水，越省力。小木棍的轉動路線是圍繞瓶子做圓周運動。
像轆轤這樣由一個大“輪”和一個小“軸”組成的裝置，叫作輪軸。
阻力點
動力點
動力點在輪上、阻力點在軸上時，輪軸可以省力，輪越大越省力。
尋找生活中的輪軸
這些圖片中，哪些地方用到了輪軸？使用時，哪部分相當于輪？哪部分相當于軸？
汽車方向盤是一個輪軸，上面的盤就是一個輪，下面固定的地方相當于軸。
水龍頭也是一個輪軸，上面可轉動的手柄相當于輪，下面不可轉動的部分相當于軸。
卷筆刀也是一個輪軸，能夠搖動的手柄相當于輪，中間卡放鉛筆的位置相當于軸。
①剩下的這些物體在使用時，哪部分相當于輪？哪部分相當于軸？
②找一找生活中更多的輪軸。
任務

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