内容正文:
复习导入
中国很早就开始使用杆称了。你能解释“称砣虽小,能压千斤”的道理吗?
因为提绳的位置和挂称盘的位置是固定的,称杆平衡时,挂称砣的位置离提绳越远,称盘里的物体越重,所以说“称砣虽小,能压千斤”。用杠杆原理解释即阻力点和支点不变,动力点距离支点越远越省力。
苏教版 五年级下
拧螺丝的学问
新知讲解
一
活动
认识轮轴
1.认识轮轴
像螺丝刀、汽车方向盘这样,轮和轴固定在一起,轮转动时轴也跟着转动的装置叫作轮轴。
螺丝刀包括两部分:刀杆和刀把。刀杆和刀把固定在一起,能围绕一个固定的点做同向圆周运动。
汽车的方向盘分为两部分,一个轮子和一个轴。轮子固定在轴的一端。当我们转动轮子时,轴也跟着转动,并将转动传递给其他机械。
新知讲解
一
活动
认识轮轴
2.生活中轮轴
削笔器的把手相当于一个轮,当它转动时就会带动穿过削笔器的轴做同向圆周运动。此时,把手相当于螺丝刀的刀把,轴相当于螺丝刀的刀杆。
轮
轴
轮
轴
轮
轴
圆形把手相当于一个轮,当它转动时就会带动穿过门的心轴做同向圆周运动。此时,把手相当于螺丝刀的刀把,穿过门的心轴相当于螺丝刀的刀杆
新知讲解
二
活动
比较两种螺丝刀拧螺丝时的用力情况
实验目的:初步感知轮轴可以省力。
实验猜想:用螺丝刀拧螺丝可以省力。
实验材料:两块相同的木板,螺丝钉,两个螺丝刀。
实验步骤:(1)参加实验的同学分为两组,第一组用螺丝刀的刀杆把螺丝钉拧进木板,第二组螺丝刀的刀把把螺丝拧进木板。
(2)比较两组中哪组完成的快。
实验现象:
实验结论:
用螺丝刀的刀把拧螺丝比用螺丝刀的刀杆拧螺丝要省力。
轮轴可以省力。
新知讲解
三
活动
轮轴作用的实验
1.研究轮轴在什么情况更省力。
实验目的:研究轮轴在什么情况更省力。
实验步骤:
(1)组装好轮轴实验装置,把轮和轴上的绳子朝相反的方向缠绕。
(2)先把一定数量的钩码挂在轴上,然后分别在大轮和小轮上挂钩码,直至能把轴上的钩码提起来。
(3)记录实验数据,填写在实验记录表上。
(4)改变轴上钩码的数量,再做几次实验。
新知讲解
三
活动
轮轴作用的实验
实验记录:
4
2
小轮上钩码的个数
2
8
当轴不变,大轮上的钩码数少于小轮上的钩码数。
1
4
我们的发现
大轮上钩码的个数
轴上钩码的个数
轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响的实验记录表
实验分析:比较两次实验使用钩码个数的情况,我们发现使用大轮,在轮上挂更少个数的钩码,就可以提起轴上的钩码。(如在轴上挂4个钩码时,大轮上只要挂1个钩码就可以提起来,而用小轮则要挂2个钩码),这表明在轴不变的情况下,使用大轮时所用的力更小。
实验结论:
在轴不变的情况下,轮越大,越省力。
新知讲解
三
活动
轮轴作用的实验
其实,轮轴是一种变形的杠杆,轮和轴固定的中心相当于杠杆的支点,在轮上用力的位置相当于杠杆的用力点,在轴上用力的位置相当于杠杆的阻力点。
支点
阻力点
(轴)
用力点
(轮)
阻力点到支点的距离不变,动力点距离支点越远越省力。
新知讲解
三
活动
轮轴作用的实验
2.小游戏——比比谁的力气大。
游戏规则:(1)两名同学一组,一名同学手握螺丝刀的刀柄,另一名同学手握螺丝刀的刀杆。
(2)握刀杆的同学尝试旋转刀杆,握刀柄的同学尽量阻止螺丝刀的旋转。
(3)两人互换角色,重复步骤(2)。
(4)说一说游戏中的感受。
结论:
因为在轮轴的轮上用力可以省力,所以握住螺丝刀刀柄一端的同学取得胜利的机会较大。
新知讲解
三
活动
轮轴作用的实验
3.拧内六角扳手时,怎样做省力。
分析:
结论:
内六角扳手也是一种轮轴工具。在拧内六角螺丝时,把六角扳手的较短的一端插入螺丝内拧螺丝时,用手握住扳手的另一端,此时轮的直径相当于扳手的长端;当把六角扳手的较长的一端插入螺丝内拧螺丝时,用手握住扳手的另一端,此时轮的直径相当于扳手的短端。
轮越大,越省力,所以把扳手的短端插入螺丝内拧螺丝时更省力。
新知讲解
四
活动
轮轴在生活中的应用
1.使用下图中的各种用具时,哪些是在轮上用力?哪些是在轴上用力?
轴上用力
轴上用力
轮上用力
轮上用力
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四
活动
轮轴在生活中的应用
2.举例说明在轴上用力的轮轴有什么好处。
在轴上用力可以省距离。以竹蜻蜓为例,当我们搓动杆,是在轴上用力,虽然费力,但是可以在短距离内上杆转动多圈,从而带动叶片快速旋转,向上飞起。擀面杖也是这个原理,双手在轴上用力,滚动轴,以最短的距离,让轴转动最多的圈数,从而带动轮(中间粗的部分)多转动几圈,达到擀面的目的。
新知讲解
五
活动
轮轴的用途