《轮轴的秘密》教案
【教学目标】
1、科学概念：在轮轴的轮上用力能够省力，轮越大越省力。
2、过程和方法：通过在轴不变、轮变大的轮轴上挂重物的实验分析，认识轮越大越省力。
3、情感、态度、价值观：在科学研究活动中能够与同学合作，积极参与实验、分析和调查。
【教学重点】经历探究在轮轴的轮上用力能够省力的规律过程。
【教学难点】引导学生在活动中发现轮轴省力原理。
【教学准备】
学生材料：
事先放抽屉：每组螺丝刀2把；事先下：轮轴研究记录表；
第一次领：水2瓶；（毛巾）
第二次领：小轮轴1个，支架1个、钩码1盒（注意打结、每盒放8个）；
第三次领：大轮圈1个。
老师材料：螺丝刀、学生材料一份、课件、演示台、水龙头。
材料放置：
【教学过程】
一、了解构造：
1、（出示水龙头）今天老师给你们带来一样东西，同学们请看，这是什么？现在水龙头是关着的，谁能上来将它拧开呢？你来试一试！
2、看来是很难将它拧开！老师再给你一样东西，把它们组合在一起，请你再来试一试！
4、（学生演示）哟！很容易就拧开了！与刚才相比，你有什么感觉呀？
5、这是为什么呢？让我们仔细观察一下水龙头上面的这个装置，它是由哪几部分组成的？每部分分别有什么特点？（课件出示水龙头，点击出示：轮和轴）
6、归纳：（课件点击出示）我们把像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械，叫做轮轴。让我们一起来读一遍。
7、在刚才的试验中，我们直接去拧轴，很难把水龙头拧开，但加上轮以后就很轻松了。看来轮轴里的学问还真不少，今天老师就和同学们一起来研究轮轴的秘密。板书：轮轴的秘密
二、玩螺丝刀：
（ 教师投影出示螺丝刀）同学们请看，这是什么？螺丝刀是轮轴吗？你是怎么知道的？（课件点击出现轮和轴）
（一）“比谁力气大”游戏
1、让我们来玩一玩螺丝刀吧！老师已经为每组准备了两把螺丝刀，请同学们以两人为一组，一个握住轮，一个握住轴，向相反的方向用力，比一比谁能取得胜利？比完后交换一下握的`位置再比一比！（教师示范）开始吧！
2、交流：在玩的过程中你有什么发现吗？（握在轮上轻松取胜）这到底是为什么呢？
（二）“吊水瓶”游戏
1、我们还是继续来玩其他的游戏吧！我们用螺丝刀这个轮轴来吊起这瓶水，怎么玩呢？老师向大家介绍三种玩法！（出示课件）（边讲边演示）：
第一种玩法是把水系在螺丝刀的轴上，转动轮，把水吊起来。
第二种玩法是把水系在轮上，转动轴，把水吊起来。
第三种玩法还是把水系在轴上，在轮上用一块毛巾包起来，看老师是怎样裹毛巾的。
转动这个裹有毛巾的轮，把水吊起来；会玩吗？（演示叠毛巾的过程）
2、那么你觉得玩的时候应注意哪些问题？
渗透握稳的方法：我们可以把系有水的一头放在桌面上，再转动，这样比较稳；渗透系线的方法：先留出一个线头，绕几圈把线头压住，这样系得比较牢！
老师还要作一个提醒：每位同学每种玩法都要玩一次！清楚了吗？
下面请各组材料员上台领取材料！
3、提醒：完成前面两种玩法的上来领取毛巾！
4、我看同学们都完成的差不多了！请把材料放中间，我们来交流一下！在玩的过程中你有什么发现吗？我们来给三种玩法从省力到费力来排排队！看来第一种玩法比第二种要省力多了。我们感受到把力用在轮上比较省力，把力用在轴上很费力，而在轮上加上毛巾，我们就会感到非常省力！（引导得出：转动轮省力，转动轴费力；）板书：省力、费力
三、轮轴原理研究：
1、这到底是为什么呢？下面我们进一步来研究轮轴！（课件出示）老师这里有一个轮轴，你知道它哪部分是轮？哪部分是轴吗？
2、（实物出示）我们就借用这个轮轴来进一步研究。现在老师要在这个轮轴的轮和轴上分别吊一个钩码。为了使防止钩码掉到地上，可将轮轴朝向盒子的内部！我请一位同学来帮忙！我先拿出系有线的钩码，把线头放进轮上的凹口中，在轮上绕几圈把头压住。接着用同样的方法在轴上再挂上一个方向相反的钩码。如果现在老师把手放掉，你能推测一下轮上和轴上的钩码会发生怎么样的变化？为什么？
3、同学们想自己来试一试吗？请各组材料员上台领取材料！
4、师生交流：都有结果了吗？（轮上的钩码往下掉、轴上的钩码往上升）同学们能不能把轮轴左右两边调平衡呢？开始吧！请各组记录员及时做好记录！（教师巡视指导）
5、已经调平衡的小组请把材料放中间坐好了，还没完成的小组因为时间关系也请停下来坐好了。现在老师要为这个轮轴加上一个轮圈，组合成一个新的轮轴，这个轮轴与刚才的轮轴相比，有什么相同和不同的地方吗？（轮变大了，轴是一样的）如果老师还在这个轮轴的轮上挂一个钩码，同学们还能把这个轮轴调平衡吗？请各组材料员上台领取材料！请记录员及时做好记录！（教师巡视指导）
6、都完成了吗？请同学们把材料放中间，我们来交流一下。
在轮没有扩大前，轮上挂一个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？轮上挂两个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？从这些数据中你发现了什么？
轮扩大后，轮上挂一个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？轮上挂两个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？
教师出示表格，板书学生汇报的数据。并追问：你们的结果能一样吗？从这些数据中，你发现了什么？你是怎么发现的。得出：轴不变，轮越大越省力。
板书：轴不变
越大越省力
7、如果老师再将这个轮轴的轮扩大，在轮上还是挂一个钩码，你能猜一下这个轴上需要挂几个钩码才能保持两边的平衡？（肯定不止3个，因为轮扩大了）
四、拓展整理：
1、现在谁能告诉大家，刚才在轮上加上毛巾为什么会感到很省力？
2、老师心中一直有个疑问：我们都知道汽车是很重的，而驾驶员却能很轻松的转动汽车的轮子，他靠的是什么呢？（课件出示图片）方向盘是轮轴码？
3、在我们周围还有哪些地方应用了轮轴？同学们可以交流一下！
4、课件交互分析：圆轮的自来水龙头、一字型的自来水龙头、门锁把手等。
（其实生活中的很多轮轴的轮，为了使用的方便都变形了，但不管怎样，他们的运动方式一般都是转动的。）
5、总结：生活当中的轮轴还有很多。有兴趣的同学可以去找一找，并思考
这些轮轴帮我们解决了哪些问题？（下课）
6、这节课就上到这里，下面请各小组整理材料，请材料员把轮轴盒和钩码放到（ ）；请组长把水瓶放到（）；请汇报员把螺丝刀和毛巾放到（ ）；请记录员把记录表交给我！
板书： 轮轴的秘密
轴不变 （越大越） 省力
费力
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