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第三课 杠杆类工具的研究
【教学目标】
科学概念:知道杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆。 过程与方法:通过实验认识到杠杆是否省力是由它的三个点的位置决定的。 情感、态度、价值观:意识到不同种类的杠杆有不同的用途,在不同条件下需要使用不同类型的杠杆。
【教学重点】对不同杠杆的比较和分析
【教学难点】找出不同杠杆的三个点和是否省力情况。 【教学准备】
长竹筷、螺丝帽或其他重物、棉线或钓鱼线、塑料盘(学生)。杆秤、螺丝刀、开瓶器、镊子、油漆桶、啤酒、粉笔;画有螺丝刀撬油漆桶、镊子夹粉笔、开瓶器开啤酒瓶的图片(教师)。
【教学过程】 一、趣味引入
游戏:出示油漆桶一个、啤酒一瓶、粉笔5支;镊子、一字螺丝刀、开瓶器。 1、用工具把油漆桶撬开,然后在里面倒一杯水;2、用工具打开啤酒瓶,倒一杯啤酒;3、用工具用夹5支粉笔到一个空杯子里。
比一比,哪个同学完成地快,请其他同学为他们加油。 二、杠杆类工具的比较
1、刚才三位同学的表演非常精彩,首先让我们思考一下,他们使用的工具合适吗?(合适)
2、思考一下,他们所使用的三种工具哪种是省力的?哪种是费力的?或者不省力也不费力的?(请几位同学进行判断,并说说理由)
3、判断他们是否是省力工具最好的方法是什么?(找出三个点,然后进行比较)
4、请同学们在老师为你们准备的图片上画出每件工具的三个点。 5、然后在小组内讨论一下这些工具是否省力?为什么 ?
6、在全班内进行交流反馈;并对学生的画图进行展示交流。(重点分析镊子和开瓶器的三点位置的变化。开瓶器支点在前端,阻力点在中间;镊子支点在末端,用力点在中间)
7、小结:怎么样的工具是省力的?怎么样的工具是费力的?(请同学找出其中规律)
三、给各种杠杆类工具分类
1、请同学们在书本P8页的10种工具上画一画,找出每样工具的三个点。
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然后判断一下它是省力的还是费力的或不省力也不费力。
2、学生各自作图、填表。
3、汇报交流(请学生到展台下进行展示交流)
4、思考:我们都知道杠杆能省力,能帮助我们抬起自己无法徒手搬动的东西;但是为什么刚才我们看到的这些工具他们有的是费力的呢?为什么这样设计呢?
教师小结。 四、小杆秤的研究
1、俗话说:“称砣虽小,能压千斤”,今天老师就带了一把杆秤来,请大家来说一说,为什么杆秤的称砣这么小,却可以“压住”这么重的重物。(请学生从杠杆的三点之间的关系说一说)
2、今天老师就带大家来做一杆小杆秤。小杆秤制作过程指导。(祥见教参P17~18)
3、指导学生用逐个放砝码的方法在杆上画出50克、100克、150克、200克……的刻度。(在称盘内放一个50克砝码,然后使杆秤平衡,在杆上刻下刻度,放2个……)
4、玩一玩自己制作的杆秤。(称一称自己的铅笔盒、书本等物体的重量) 五、课后思考题
出示教师用的杆秤进行示范,用不同的2跟提绳分别进行称重时,杆秤会发生什么变化?
第四课 轮轴的秘密
【教学目标】
科学概念:认识在轮轴的轮上用力能够省力,轮越大越省力;在轴上用力费力。
过程与方法:通过在大小差别更大的轮轴上挂重物的实验分析,认识轮越大越省力。
情感、态度、价值观:积极了解轮轴在生活中的应用,发展研究简单机械的兴趣。
【教学重点】通过实验了解轮轴作用和轮的大小对轮轴作用的影响 【教学难点】轮的大小对轮轴作用的影响。
【教学准备】大螺丝刀1把、阀门式水龙头一个;每组钩码1盒、2段棉线、1个铁架台、1个大轮、1个小轮、一个轴(简易机械盒)
【教学过程】 一、导入新课
水龙头是我们每家每户都有的一种工具,他能有效控制水的流量。我请一位
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同学来拧开这个水龙头;(出示阀门式水龙头)
出示水龙头图片,并指出轴、轮所在位置;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。
二、轮轴作用的研究
1、设计家在设计水龙头的时候都是有一定目的的,那么水龙头上的轮有什么作用呢?(学生尝试回答)
2、请学生尝试拧开去掉轮的水龙头,然后说一说轮的作用。 3、用一个轮轴装置来研究轮轴的作用。 实验操作:
(1)把一些大小不同的轮和轴分别固定在一起,安装在支架上,在轮和轴的凹槽内装上棉线,把钩码分别挂在轮和轴上,试试看,能发现什么?
(2)学生分组实验并做好实验记录(书本P10),这里主要培养学生的协同分工能力。
4、小组成员汇报数据,并进行交流和思考,发现了什么规律?(挂在轮上 的钩码更少,证明在轮上用力能省力)
5、轮轴作用的运用(小游戏):猜猜胜者是谁?请几对同学上台来进行游 戏。
一个同学握住螺丝刀柄,一个同学握住螺丝刀轴,2人按不同方向转。 三、轮的大小对轮轴作用的影响。
1、 刚才我们通过实验和游戏了解了在轮轴的轮上用力是比较省力,那么如果轴固定不变,把轮换大些会怎么样呢?(请学生进行大胆推测)
2、 示范操作实验:把更大的轮和轴(不变)固定在一起,先在轴的棉线上挂3~5个钩码,然后请学生尝试在轮上加钩码,使轮上的钩码刚好能拉起轴上的重物。
3、 在小组内开展实验活动,用不同大小的轮和轴进行实验,并请学生记录实验数据,填入书本(P11)的表格内。
4、 交流讨论数据表,说说你是按什么顺序进行收集数据的?你发现了什么规律?
(按轮从小到大或从大到小的顺序进行实验,然后进行对比;发现轮越大,越省力,轮越小,越费力的规律) 四、巩固与应用
1、找一找,说一说在我们的生活中还有哪些地方应用轮轴?说说它们给我们的工作和生活带来了那些方便。
2、这些轮轴的作用是什么?他们是省力的还是费力的?(方向盘、轱辘、门把手、扳手、牛顿盘)其中牛顿盘在旋转时是拧轴,属于费力的轮轴。
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第五课 定滑轮和动滑轮
【教学目标】
科学概念:知道定滑轮固定在一个地方,不能随着物体的移动而移动。 知道动滑轮不固定,可以随着重物的移动而移动。 了解定滑轮和动滑轮的作用不相同。
过程与方法:通过自行设计实验方案来研究定滑轮是否省力、定滑轮和动滑轮的不同作用。
情感、态度、价值观:意识到定滑轮和动滑轮的不同作用,发展探究简单机械的兴趣。
【教学重点】认识滑轮的工作原理。 【教学难点】通过实验来认识其工作原理。
【教学准备】铁架台、滑轮、钩码、线、测力计、实验计划表 【教学过程】 一、激趣导入新课
1、播放学校早晨升国旗的过程,并提问:“升旗的时候,我们的队员是往下拉绳子,为什么国旗就往上升上去了呢?”(学生回答:因为旗杆顶部有一个轮子)
2、概念引入: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。
二、研究旗杆顶部的滑轮
1、 请同学们小组合作做一个定滑轮,模拟升旗的情形,并思考:当我们利用定滑轮提升重物时,需要向什么方向用力?这说明定滑轮有什么作用?
2、根据学生回答进行引导“定滑轮是否具有省力作用”(一般情况下,学生已习以为常地认为我们所学的工具都具有省力作用)
3、请同学们自行设计研究定滑轮是否能省力的实验方案。(提供实验设计方案表)
要研究的问题 预测 要改变的条件 不要改变的条件 定滑轮是否能省力 是( )否( ) 实验设计(可附图) 4、小组合作进行实验,并记录下研究的数据。 左边钩码个数 右边钩码个数 定滑轮的状态 我们的发现 9word版本可编辑.欢迎下载支持.
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5、全班内进行交流汇报。
小结:定滑轮的作用是可以改变力的方向,但不能省力。 三、会移动的轮子
1、 出示塔吊的滑轮图,并问:“这个滑轮是定滑轮吗?” 2、 认识动滑轮的定义。
3、 请学生通过小组合作,安装一个动滑轮。并思考:“动滑轮有什么作用?”
4、 在提升重物时,我们需要向什么方向用力?这说明定滑轮能否改变用力方向?
5、 用测力计研究动滑轮是否具有省力作用。
1)学习使用测力计,认识力的单位:牛顿。并进行巩固练习,拉出3N、5N的力。
2)教师示范用测力计测量将重物不通过动滑轮提升时的重力度数;示范用测力计测量将重物通过动滑轮提升时的重力度数。
3)请学生小组合作用测力计按顺序分别测量不同个数(1~5个)的钩码直接提升的重力读数和用动滑轮提升重物的重力读数,并把实验结果填写在P13的表格内。并比较表内数据,发现了什么?
4)全班内进行交流动滑轮能否省力?能省多少力 ? 四、比较定滑轮和动滑轮的作用的不同 五、想一想:
定滑轮和动滑轮的作用有这么大的不同,那么我们在什么情况下使用定滑轮,什么情况下使用动滑轮?
第六课 滑轮组
【教学目标】
科学知识:认识定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组,滑轮组能够改变力的方向,而且可以成倍地省力。
过程与方法:结合对滑轮组的研究,解释起重机的工作原理。
情感态度价值观:能积极参与科学实验和游戏活动并与同学友好地合作研究。
【教学重点】用实验研究探究定、动滑轮的作用。 【教学难点】认识起省力的大小关系和规律。 【教学准备】铁架台、线、滑轮、钩码
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