第一单元 工具和机械 学案

第一单元??工具和机械
一、使用工具
1．??机械?是能使我们 省力或方便 的装置。
2．螺丝刀、钉锤、剪刀这些机械构造很简单，又叫???简单机械??。
3．用螺丝刀可以比较方便的把螺丝钉从木头中取出，用羊角榔头可以比较方便的把铁钉从木头中取出。不同的工具有不同的用途。
二、杠杆的科学
1．像撬棍这样的简单机械叫做???杠杆???。
2．杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫支点?；在杠杆上用力的位置叫?用力点?；杠杆克服阻力的位置叫?阻力点?。
3．当阻力点到支点的距离小于用力点到支点的距离时，杠杆?省力?；当阻力点到支点的距离大于用力点到支点的距离时，杠杆?费力；当阻力点到支点的距离等于用力点到支点的距离时，杠杆?不省力也不费力?。
4．杠杆尺上有支点，左右两边都有到支点距离的标记，是研究杠杆作用的好工具。
5．用三种不同的方法挂钩码，使杠杆尺保持平衡，把你的方法在下图画出来。
6、在“研究杠杆平衡条件”的实验中。
把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将
右端螺母向_左_边旋转，使杠杆在水平位置平衡．(填“左”或“右”)
三、杠杆类工具的研究
1．省力的是（铁片、羊角榔头、老虎钳、开瓶器?），费力的是（火钳、镊子）。
2．常用的杠杆类工具中羊角榔头、老虎钳、开瓶器是省力杠杆；火钳、筷子、镊子是费力杠杆；跷跷板、天平、订书器是不省力也不费力杠杆。有些杠杆类工具设计成费力的是因为它有方便的好处（如：镊子、钓鱼竿等）。
3．“秤砣虽小，能压千斤”，那是杆秤利用了??杠杆?原理的结果（提绳是支点，秤砣是用力点，称重物处是阻力点）。
4．我们身体上的前臂骨像是一根杠杆，肘关节是支点，手握物体处是阻力点，上臂的肱二头肌处就是用力点。
5．阿基米德曾说：“只要在宇宙中给我一个支点，我能用一根长长的棍子把地球撬起来。”这里的棍子相当于杠杆。
6.硬钢片做成的瓶盖起子有两种用法。如图所示，哪种方法更省力（A）
A、（a）方法省力
B、（b）方法省力
C、（a）（b）两种方法一样省力
7、筷子是我们每天都需要的生活用品，但它也可以被用作科学实验的器材，请回答有关以筷子为实验器材的问题：
①观察右图，可见筷子是一种动力臂 小于 阻力臂的杠杆。
②可以用筷子研究导电性，你认为木质的筷子是导体吗？干燥的木质筷子不是导体。
③以筷子为实验器材还可以探究什么问题？研究光的折射现象等。
四、轮轴的秘密
1．像水龙头这样，轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做?轮轴?。螺丝刀是轮轴类工具，它的刀柄是??轮?，刀杆是??轴??。
2．在轮上用力带动轴运动时?省??力；在轴上用力带动轮运动时??费??力。
3．轮轴可以?省?力，轮越大，用轮带动轴转动就越?省?力。所以螺丝刀的刀柄总是比刀杆要??粗??一些。
4．扳手套在螺帽上组成了?轮轴??，这时整个扳手是?轮??，螺帽部分是?轴?。
5．生活中的轮轴：水龙头、门锁把手、汽车方向盘、扳手、辘轳等。
6.学雷锋修理小组同学，修理自行车时有一个螺母拧不出，除了更换扳手工具以外，你知道还有什么好的办法能把螺母拧出，现在请你把办法告诉他们。并说明理由。
方法：扳手柄上套一根适当长度的钢管。
理由：扳手柄上套一根适当长度的钢管，延长手柄，增大轮轴的半径，可以省力。
五、定滑轮和动滑轮
1．像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做?定滑轮?；定滑轮可以?改变用力方向??，但不能??省力??。
2．像塔吊的吊钩上可以随着重物一起移动的滑轮叫做???动滑轮??；动滑轮可以?省力?，但不能??改变用力方向??。
3．动滑轮可以省力，但不能改变用力方向。
*力的大小用测力计来测量，牛顿是力的单位，用字母“N”表示。
六、滑轮组
1．把定滑轮和动滑轮组合在一起使用，就构成了滑轮组。使用滑轮组既能省力，又能?改变用力方向?。
2．一个定滑轮和一个动滑轮组合在一起为一个?最简单的滑轮组?，滑轮组的组数越多，就越??省力??。
3．起重机运用了滑轮组。
4．
图形
名称
①定滑轮
②动滑轮
③滑轮组
④滑轮组
所起的作用
能改变用力方向，但不能省力。
能省力，但不能改变用力方向。
既能省力，又能改变用力方向。
既能省力，又能改变用力方向。
如果分别用它们提起相同重量的物品50千克，最省力的是（??④??），其次是（??②、③ ），不省力的是（??①????）。
七、斜面的作用
1．像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做??斜面??。
2．斜面能?省?力，斜面的坡度越??小?越省力，坡度越?大?越不省力。
3．生活中应用斜面的地方很多，如?“S” 形的盘山公路、各种斜坡、各种刀刃、螺丝钉的螺纹，高架桥的引桥等?。
4．螺丝钉的螺纹是斜面的变形。同样粗细的螺丝钉，螺纹越密，旋进木头时越?省力?。
5．实践与探究
（1）、请你设计一个实验方案，斜面是否省力？
实验题目：斜面是否省力？
我的猜测：利用斜面可以省力。
改变的量：是否利用斜面。
不变量：物体提升的高度、提升的重物、测力计
实验材料：测力计、重物、斜面、铁架台
实验过程：①用测力计测出直接提升重物所使用的力的大小；
②测出利用斜面提升重物到相同高度所使用的力的大小；
③比较两次的力的大小，得出结论。
实验结论：利用斜面可以省力。
（2）斜面的坡度大小（倾斜角度）是否对省力多少有影响？请你设计一个实验方案来研究这个问题。
研究的问题：斜面的坡度大小对省力多少有影响吗？
我的猜想： 斜面的的坡度大小对省力多少有影响，坡度越小越省力。 。
需要改变的条件：斜面的坡度大小。
不改变的条件： 斜面的高度、测力计、小重物。
实验材料：四块长度不同的斜面、测力计、小重物、铁架台
操作方法：①用长度不同的四块木板搭在同一高度的木块上，形成四个相同高度不同坡度的斜面；②分别利用不同的斜面提升重物到相同的高度，并用测力计测出所使用的力的大小；③比较四次提升重物所使用的力的大小，得出结论。
斜面的状况
直接提起
A斜面
B斜面
C斜面
D斜面
铅笔盒
3．0牛
1.7牛
1.35牛
1.25牛
1.0牛
一盒钩码
11．5牛
8.0牛
7.1牛
5.3牛
3.8牛
实验结论：斜面都可以省力，而且斜面的坡度越小越省力。
（3）、下表是同学们在做斜面的实验时，在不同坡度的斜面上提升重物所得出的数据，请根据数据回答问题：
物体1
物体2
物体3
物体4
……
物体重量（牛:N)
10
15
30
50
……
斜面A上的拉力(N)
5
7.5
15
25
……
斜面B上的拉力(N)
3
4.5
10
17
……
斜面C上的拉力(N)
7
10.5
21
33.5
……
①这一实验改变的条件是：斜面的坡度
②这一实验不改变的条件是：斜面的高度、斜面的光滑程度、被测量的物体、测量的工具等。
③从以上数据来看，坡度最大的是斜面_C_，坡度最小的是斜面_B_。
④这一实验告诉我们： 斜面的坡度越小越省力。
八、自行车上的简单机械
1．自行车运用了??杠杆（如：刹车、车铃的按钮）??、???轮轴 （如：把手、脚蹬）、????斜面（如：螺丝钉）??等简单机械的原理。这些简单机械起到省力或方便的作用。
2．自行车上齿轮转动的快慢与齿轮大小的关系是：大齿轮带动小齿轮转动时，小齿轮转动比大齿轮??快?；小齿轮带动大齿轮转动时，大齿轮转动比小齿轮??慢??。
3.自行车上的简单机械应用
应用机械的位置
应用机械的类型
应用机械的位置
应用机械的类型
刹车
杠杆
脚蹬子
轮轴
车铃的按钮
杠杆，轮轴
大齿轮和小齿轮
轮轴
后架上的弹簧夹
杠杆
车轮和车轴
轮轴
车把手
轮轴
车上的螺丝钉
斜面
*?综合：请把下面物品和应用的简单机械原理用线连起来。
斜面??? ?轮轴?? ?杠杆? ?滑轮
九、 螺丝刀? ????镊子 ????螺丝钉? ???水龙头?? ??起重机
简答题：
1、机械对人类生产、生活有什么作用？
答：人类使用工具和机械就如同增强了自己的力量，延长了自己的臂膀。有些很费力、很难做的事情，借助工具就可以省力、方便地完成。
2、轮轴有什么作用？
答：轮轴可以传递力，可以改变力的方向，并能改变力的大小。在轮上用力带动轴转动省力；在轴上用力带动轮转动费力。
3、你能解释“秤砣虽小，能压千斤”的道理吗？
答：因为杆秤是一个省力杠杆，提绳处是支点，挂秤盘处是阻力点，挂秤砣处是用力点，提绳到秤砣的距离远远大于提绳到秤盘的距离，所以小小秤砣能提起较大的重物。
4、我们在什么情况下使用定滑轮，在什么情况下使用动滑轮？
答：如果我们需要改变用力的方向，可以使用定滑轮；如果我们需要省力，可以使用动滑轮。
5、起重机上为什么装那么多滑轮？这些滑轮各有什么作用？
答：装定滑轮可以改变用力方向，使重物上升；装动滑轮可以省力。装滑轮组可以有效地提升很重的物体。
6、找一找，我们能在自行车上发现哪些简单机械的应用？
答：车把是轮轴，它能轻松地控制方向；脚踏板与轮盘是轮轴，可以省力；大车轮与小车轴是轮轴，可以加快速度；刹车是杠杆，可以省力；大齿轮与小齿轮是轮轴，可以提高转速；螺丝与螺帽是斜面，可以省力。