《輪軸的秘密》教案
【教學(xué)目標(biāo)】
1、科學(xué)概念：在輪軸的輪上用力能夠省力，輪越大越省力。
2、過程和方法：通過在軸不變、輪變大的輪軸上掛重物的實驗分析，認(rèn)識輪越大越省力。
3、情感、態(tài)度、價值觀：在科學(xué)研究活動中能夠與同學(xué)合作，積極參與實驗、分析和調(diào)查。
【教學(xué)重點】經(jīng)歷探究在輪軸的輪上用力能夠省力的規(guī)律過程。
【教學(xué)難點】引導(dǎo)學(xué)生在活動中發(fā)現(xiàn)輪軸省力原理。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
學(xué)生材料：
事先放抽屜：每組螺絲刀2把；事先下：輪軸研究記錄表；
第一次領(lǐng)：水2瓶；（毛巾）
第二次領(lǐng)：小輪軸1個，支架1個、鉤碼1盒（注意打結(jié)、每盒放8個）；
第三次領(lǐng)：大輪圈1個。
老師材料：螺絲刀、學(xué)生材料一份、課件、演示臺、水龍頭。
材料放置：
【教學(xué)過程】
一、了解構(gòu)造：
1、（出示水龍頭）今天老師給你們帶來一樣?xùn)|西，同學(xué)們請看，這是什么？現(xiàn)在水龍頭是關(guān)著的，誰能上來將它擰開呢？你來試一試！
2、看來是很難將它擰開！老師再給你一樣?xùn)|西，把它們組合在一起，請你再來試一試！
4、（學(xué)生演示）喲！很容易就擰開了！與剛才相比，你有什么感覺呀？
5、這是為什么呢？讓我們仔細(xì)觀察一下水龍頭上面的這個裝置，它是由哪幾部分組成的？每部分分別有什么特點？（課件出示水龍頭，點擊出示：輪和軸）
6、歸納：（課件點擊出示）我們把像水龍頭這樣，輪子和軸固定在一起，可以轉(zhuǎn)動的機械，叫做輪軸。讓我們一起來讀一遍。
7、在剛才的試驗中，我們直接去擰軸，很難把水龍頭擰開，但加上輪以后就很輕松了�？磥磔嗇S里的學(xué)問還真不少，今天老師就和同學(xué)們一起來研究輪軸的秘密。板書：輪軸的秘密
二、玩螺絲刀：
（ 教師投影出示螺絲刀）同學(xué)們請看，這是什么？螺絲刀是輪軸嗎？你是怎么知道的？（課件點擊出現(xiàn)輪和軸）
（一）“比誰力氣大”游戲
1、讓我們來玩一玩螺絲刀吧！老師已經(jīng)為每組準(zhǔn)備了兩把螺絲刀，請同學(xué)們以兩人為一組，一個握住輪，一個握住軸，向相反的方向用力，比一比誰能取得勝利？比完后交換一下握的位置再比一比�。ń處熓痉叮╅_始吧！
2、交流：在玩的過程中你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？（握在輪上輕松取勝）這到底是為什么呢？
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1、我們還是繼續(xù)來玩其他的游戲吧！我們用螺絲刀這個輪軸來吊起這瓶水，怎么玩呢？老師向大家介紹三種玩法�。ǔ鍪菊n件）（邊講邊演示）：
第一種玩法是把水系在螺絲刀的軸上，轉(zhuǎn)動輪，把水吊起來。
第二種玩法是把水系在輪上，轉(zhuǎn)動軸，把水吊起來。
第三種玩法還是把水系在軸上，在輪上用一塊毛巾包起來，看老師是怎樣裹毛巾的。
轉(zhuǎn)動這個裹有毛巾的'輪，把水吊起來；會玩嗎？（演示疊毛巾的過程）
2、那么你覺得玩的時候應(yīng)注意哪些問題？
滲透握穩(wěn)的方法：我們可以把系有水的一頭放在桌面上，再轉(zhuǎn)動，這樣比較穩(wěn)；滲透系線的方法：先留出一個線頭，繞幾圈把線頭壓住，這樣系得比較牢！
老師還要作一個提醒：每位同學(xué)每種玩法都要玩一次！清楚了嗎？
下面請各組材料員上臺領(lǐng)取材料！
3、提醒：完成前面兩種玩法的上來領(lǐng)取毛巾！
4、我看同學(xué)們都完成的差不多了！請把材料放中間，我們來交流一下！在玩的過程中你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？我們來給三種玩法從省力到費力來排排隊！看來第一種玩法比第二種要省力多了。我們感受到把力用在輪上比較省力，把力用在軸上很費力，而在輪上加上毛巾，我們就會感到非常省力�。ㄒ龑�(dǎo)得出：轉(zhuǎn)動輪省力，轉(zhuǎn)動軸費力；）板書：省力、費力
三、輪軸原理研究：
1、這到底是為什么呢？下面我們進一步來研究輪軸�。ㄕn件出示）老師這里有一個輪軸，你知道它哪部分是輪？哪部分是軸嗎？
2、（實物出示）我們就借用這個輪軸來進一步研究�，F(xiàn)在老師要在這個輪軸的輪和軸上分別吊一個鉤碼。為了使防止鉤碼掉到地上，可將輪軸朝向盒子的內(nèi)部！我請一位同學(xué)來幫忙！我先拿出系有線的鉤碼，把線頭放進輪上的凹口中，在輪上繞幾圈把頭壓住。接著用同樣的方法在軸上再掛上一個方向相反的鉤碼。如果現(xiàn)在老師把手放掉，你能推測一下輪上和軸上的鉤碼會發(fā)生怎么樣的變化？為什么？
3、同學(xué)們想自己來試一試嗎？請各組材料員上臺領(lǐng)取材料！
4、師生交流：都有結(jié)果了嗎？（輪上的鉤碼往下掉、軸上的鉤碼往上升）同學(xué)們能不能把輪軸左右兩邊調(diào)平衡呢？開始吧！請各組記錄員及時做好記錄�。ń處熝惨曋笇�(dǎo)）
5、已經(jīng)調(diào)平衡的小組請把材料放中間坐好了，還沒完成的小組因為時間關(guān)系也請停下來坐好了。現(xiàn)在老師要為這個輪軸加上一個輪圈，組合成一個新的輪軸，這個輪軸與剛才的輪軸相比，有什么相同和不同的地方嗎？（輪變大了，軸是一樣的）如果老師還在這個輪軸的輪上掛一個鉤碼，同學(xué)們還能把這個輪軸調(diào)平衡嗎？請各組材料員上臺領(lǐng)取材料！請記錄員及時做好記錄�。ń處熝惨曋笇�(dǎo)）
6、都完成了嗎？請同學(xué)們把材料放中間，我們來交流一下。
在輪沒有擴大前，輪上掛一個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？輪上掛兩個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？從這些數(shù)據(jù)中你發(fā)現(xiàn)了什么？
輪擴大后，輪上掛一個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？輪上掛兩個鉤碼能與軸上的幾個鉤碼保持平衡？
教師出示表格，板書學(xué)生匯報的數(shù)據(jù)。并追問：你們的結(jié)果能一樣嗎？從這些數(shù)據(jù)中，你發(fā)現(xiàn)了什么？你是怎么發(fā)現(xiàn)的。得出：軸不變，輪越大越省力。
板書：軸不變
越大越省力
7、如果老師再將這個輪軸的輪擴大，在輪上還是掛一個鉤碼，你能猜一下這個軸上需要掛幾個鉤碼才能保持兩邊的平衡？（肯定不止3個，因為輪擴大了）
四、拓展整理：
1、現(xiàn)在誰能告訴大家，剛才在輪上加上毛巾為什么會感到很省力？
2、老師心中一直有個疑問：我們都知道汽車是很重的，而駕駛員卻能很輕松的轉(zhuǎn)動汽車的輪子，他靠的是什么呢？（課件出示圖片）方向盤是輪軸碼？
3、在我們周圍還有哪些地方應(yīng)用了輪軸？同學(xué)們可以交流一下！
4、課件交互分析：圓輪的自來水龍頭、一字型的自來水龍頭、門鎖把手等。
�。ㄆ鋵嵣钪械暮芏噍嗇S的輪，為了使用的方便都變形了，但不管怎樣，他們的運動方式一般都是轉(zhuǎn)動的。）
5、總結(jié)：生活當(dāng)中的輪軸還有很多。有興趣的同學(xué)可以去找一找，并思考
這些輪軸幫我們解決了哪些問題？（下課）
6、這節(jié)課就上到這里，下面請各小組整理材料，請材料員把輪軸盒和鉤碼放到（ ）；請組長把水瓶放到（）；請匯報員把螺絲刀和毛巾放到（ ）；請記錄員把記錄表交給我！
板書： 輪軸的秘密
軸不變 （越大越） 省力
費力
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