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第五单元 简单机械
第三课 轮轴
一、教学目标
1.科学知识
知道像辘轳这样由一个大“轮”和一个小“轴”组成的装置，叫作轮轴。
知道用力点在轮上、阻力点在轴上时，轮轴可以省力，轮越大越省力。
2.科学探究
针对辘轳提水的事例，能自制辘轳模型做模拟提水实验，并与徒手直接提水进行比较，分析数据，得出轮轴能省力的结论。
能列举生活中更多的轮轴类工具。
3.科学态度
积极参与制作辘轳模型及探究活动，能够与同学合作，认真分析，主动交流。
4.科学、技术、社会与环境（STSE）
初步认识到轮轴在生活中的应用，懂得利用轮轴解决生活中的实际问题。
二、教学准备
教师准备：带盖塑料瓶、硬铁丝、筷子、比筷子长的木棍、操作台、三个钩码、测力计；教学课件。
学生准备：记录笔、活动手册。
三、教学时间
1课时
四、教学过程
（一）教学导入
（1）提问：人们怎样从深井中提起一桶水？（课件展示一口井）。
（2）学生交流发言。（用绳子直接提，古代使用辘轳……）
（3）讲述：我国在3000多年前就发明了辘轳。大约在1000年前的北宋时期，我国已普遍使用了手摇辘轳汲水。辘轳的制造和应用，在古代是与农业的发展紧密结合的，它广泛地应用在人们的日常生活和农业灌溉上。
（4）导入：今天让我们先来探究辘轳的秘密。
（二）新课学习
1. 探究辘轳的秘密
（1）任务一：制作一个辘轳模型。
①教师边演示，边讲解步骤：
a. 用一根硬铁丝纵向穿过打好孔的瓶体。（孔隙直径稍大于铁丝直径）
b. 在瓶体上横向穿过一根筷子并固定好。
c. 将辘轳模型固定在铁架台上，瓶口用线挂上“水桶”（钩码）。
②学生分组动手制作，教师巡视指导。
（2）任务二: 直接提水和用辘轳提水，用测力计测出所需力的大小，并记录在活动手册上。
①动手操作：
a.徒手用测力计直接往上提钩码。
b.借助辘轳模型往上提钩码。
②分析与交流：直接提水和用辘轳提水，有什么不同？
③小结：用辘轳提水，所需要的力小。也就是说，用辘轳提水比徒手直接提更省力。
④过渡提问：试一试，怎样让辘轳更省力？
（3）任务三：在筷子的不同位置（中间和末端）提水，测量所需力的大小。将筷子换成更长的木棍，测量所需力的大小。将结果记录在活动手册上。
①动手操作：
a.用筷子的中间提水，测量所需力的大小。
b.用筷子的末端提水，测量所需力的大小。
c.将筷子换成更长的木棍，测量所需力的大小。
②分析与交流：分析测量的数据，你有什么发现？小木棍转动的路线是什么样的？
③小结：用筷子的末端提水比用中间提水更省力，换成更长的木棍更省力。也就是说，在距离瓶子越远的位置提水，越省力。小木棍的转动路线是围绕瓶子做圆周运动。
（4）探究活动小结：像辘轳这样由一个大“轮”和一个小“轴”组成的装置，叫作轮轴。动力点在轮上、阻力点在轴上时，轮轴可以省力，轮越大越省力。
2. 寻找生活中的轮轴
（1）课件展示教材P64的图片。
（2）交流：上面的图片中，哪些地方用到了轮轴？使用时，哪部分相当于轮？哪部分相当于轴？
（3）学生汇报。
（4）小结：生活中许多地方都用到了轮轴，例如：汽车方向盘是一个轮轴，上面的盘就是一个轮，下面固定的地方相当于轴；水龙头也是一个轮轴，上面可转动的手柄相当于轮，下面不可转动的部分相当于轴；卷笔刀也是一个轮轴，能够摇动的手柄相当于轮，中间卡放铅笔的位置相当于轴。
（5）任务布置：
①照样子说一说，上面剩下的这些物体在使用时，哪部分相当于轮？哪部分相当于轴？
②找一找生活中更多的轮轴。
（三）整理，下课。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)轮 轴
轮轴的定义：由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫作轮轴。
轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴心。
外环叫轮，内环叫轴。轮轴两个环是同心圆。轮轴的平衡条件：如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆的平衡条件可知：F1R=F2r（动力×轮半径=阻力×轴半径）。
由上式可知：当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为费力杠杆。
像马车、门把手、方向盘和推车这样的轮轴是最简单的，没有动力传递。动力车辆的轮轴就复杂得多。
以汽车为例，动力不是简单的传递轮轴，如果是那样，汽车就不能拐弯。在汽车轴的中间，有一个“差速器”，在通过两个半轴给左右车轮传动，这样在汽车拐弯时，两边车轮行驶的距离才能不同。
R
B
A
F《轮轴》学习评价表
班级： 姓名：
项目 评价内容 自我评价
科学知识 知道像辘轳这样由一个大“轮”和一个小“轴”组成的装置，叫作轮轴。
知道用力点在轮上、阻力点在轴上时，轮轴可以省力，轮越大越省力。
科学探究 针对辘轳提水的事例，能自制辘轳模型做模拟提水实验，并与徒手直接提水进行比较，分析数据，得出轮轴能省力的结论。
能列举生活中更多的轮轴类工具。
科学态度 积极参与制作辘轳模型及探究活动，能够与同学合作，认真分析，主动交流。
科学、技术、社会与环境（STSE） 初步认识到轮轴在生活中的应用，懂得利用轮轴解决生活中的实际问题。
老师给我的评价：
注：请小朋友们根据自己的学习情况在相应的栏目内画“√”，教师在最下面的一行中给出评价，用、、的符号表示。(共14张PPT)
3.轮轴
人们怎样从深井中提起一桶水？
我国在3000多年前就发明了辘轳。大约
在1000年前的北宋时期，我国已普遍使用了手摇辘轳汲水。辘轳
的制造和应用，在古
代是与农业的发展紧
密结合的，它广泛地
应用在人们的日常生
活和农业灌溉上。
探究辘轳的秘密
制作一个辘轳模型。
任务一
1.用一根硬铁丝纵向穿过打好孔的瓶体。（孔隙直径稍大于铁丝直径）
2.在瓶体上横向穿过一根筷子并固定好。
3.将辘轳模型固定在铁架台上，瓶口用线挂上“水桶”（钩码）。
直接提水和用辘轳提水，用测力计测出所需力的大小，并记录在活动手册上。
任务二
动手操作
①徒手用测力计直接往上提“水桶”(钩码)。
②借助辘轳模型往上提“水桶” (钩码)。
直接提水和用辘轳提水，有什么不同？
分析交流
小结
用辘轳提水，所需要的力小。也就是说，用辘轳提水比徒手直接提更省力。
思考
试一试，怎样让辘轳更省力？
①在筷子的不同位置（中间和末端）提水，测量所需力的大小。
②将筷子换成更长的木棍，测量所需力的大小。
③将结果记录在活动手册上。
任务三
用筷子的末端提……
用更长的木棍，会……
动手操作
①用筷子的中间提水，测量所需力的大小。
②用筷子的末端提水，测量所需力的大小。
③将筷子换成更长的木棍，测量所需力的大小。
分析数据，你有什么发现？小木棍转动的路线是什么样的？
分析交流
小结
用筷子的末端提水比用中间提水更省力，换成更长的木棍更省力。也就是说，在距离瓶子越远的位置提水，越省力。小木棍的转动路线是围绕瓶子做圆周运动。
像辘轳这样由一个大“轮”和一个小“轴”组成的装置，叫作轮轴。
阻力点
动力点
动力点在轮上、阻力点在轴上时，轮轴可以省力，轮越大越省力。
寻找生活中的轮轴
这些图片中，哪些地方用到了轮轴？使用时，哪部分相当于轮？哪部分相当于轴？
汽车方向盘是一个轮轴，上面的盘就是一个轮，下面固定的地方相当于轴。
水龙头也是一个轮轴，上面可转动的手柄相当于轮，下面不可转动的部分相当于轴。
卷笔刀也是一个轮轴，能够摇动的手柄相当于轮，中间卡放铅笔的位置相当于轴。
①剩下的这些物体在使用时，哪部分相当于轮？哪部分相当于轴？
②找一找生活中更多的轮轴。
任务
