3.4 改变运输的车轮（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年六年级科学上册同步备课（教科版）

该小学科学课件聚焦车轮在运输中的作用及轮轴原理，通过“运石头”问题导入，结合不同年代出行方式建立历史脉络，再以平板与手推车运输实验搭建实践支架，衔接轮轴在水龙头等生活实例的原理学习。 其亮点在于以探究实践为核心，通过四人小组运输实验（记录时间、感受）培养科学探究能力，观察三类车轮结构差异并分析轮轴应用发展科学思维。历史视频资料激发探究热情，实验记录表助力系统反思，教师可借结构化活动提升教学效率。

第三单元 工具和技术 第4课时 改变运输的车轮 教科版六年级上册（最新） 怎么办？有哪些方法能把这些石头运走？ 导入 轮子有什么作用？ 不同年代的出行方式 上世纪初 上世纪七十年代 上世纪八九十年代 二十一世纪 你还见过什么样的轮子？它们有什么作用？ 聚焦 我是小小运输家 实验一：分别用平板和手推车在操场上将纸箱沿直线从A地搬到B地。 实验二：分别用平板和手推车将两桶水沿曲线从B地搬到C地。 A C B 探索 实验要求： 小组分工，四人一组； 实验过程中观察搬运重物的同学的表情变化； 不要用力过度，注意安全； 运送到地点后，观察物体是否完整。 我的课堂活动记录 运输实验记录表 任务目标 是否完成 任务 完成任务的时间（分钟） 是否方便 我的感受： 将纸箱沿直线从A地搬到B地 平板 手推车 将桶装水沿曲线从B地搬到C地 平板 手推车 对此次运输活动,你有哪些评价指标? 1、如何评价两种工具的运输方式？ 2、车轮在运输过程中有什么作用？ 研讨 无辐条的车轮 有辐条的车轮 有轮胎的车轮 观察这三种车轮，你能发现它们的结构和材料有哪些相同和不同吗? 拓展 轮轴在生活中的应用 滑轮 你能指出哪部分是轮，哪部分是轴吗？ 扳手 轴 轮 轴 轮 车轮发展的历史视频资料 课后作业 完成《新领程》 对应课时练习 本文件著作权为创作公司所有，仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为，本公司将依法追究其相应法律责任。 部分素材选自网络，如有争议，请联系删改。 声 明 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $车轮是人类历史上最重要的发明之一，如果没有这些自由转动的物体以及其他利用转动来改变力的工具，很难想象人类的文明会是什么样子。那么到底是谁最早发明了车轮？尽管我们无法锁定具体发明自由转动的轮，以及突发奇想把锹和轮结合到一起的某个人，但最早在大约5500年前就出现了有轮车辆的证据。地点在两河流域苏美尔文明乌鲁克城邦的伊南娜神庙。这是一种笨重的实心木轮，因为材料和加工工艺的问题，绝大多数都有三块木头拼起来，然后通过木质横梁加以固定。类似的设计虽然看似笨拙，却足够简单、有效耐用，因而在很多偏远地区一直沿用了数千年之久。但就像车轮所具有的寓意是不断向前滚动，所以进化和演化意思evolution也来自拉丁语的。从转动中来，车轮本身的形态也不可避免的随着其他技术进步而不断进化。比如在公元前2500年开始在车轮外沿加一圈铜钉，后来加上一整圈的皮革或是铜制轮毂，用于加强车轮的整体刚性和耐磨损性能。真正导致车轮第一次大变革是动力源的改变。大约在公元前2000年左右，马被驯化并用于拉车。相对于此前用于运输货物且行动迟缓的牛车和驴车，人们同时发现这是一种完美的战争工具。因为速度和机动性的大幅提升，车轮也必须做出相应变革，通过将木头加热弯曲拼接成一个闭合的轮圈，以4到8根木质辐条代替笨重的木盘，辐射状固定于中央的轮毂，并最终支撑起轮圈。这样的车轮制作更加困难且造价昂贵。然而其回报也足够吸引人从殷商王朝十一征而无敌于天下到入侵印度的雅利安人，从两河流域兴起的亚述和巴比伦到希腊身披铜甲的阿开奥斯，人从安纳托利亚曾经的霸主赫梯王国到古埃及十八王朝的拉美西斯二世。整个欧亚大陆在长达一千多年的时间里，这些双轮战车以及驾驶着他们的武士一直都是战争掠夺，保卫国家的主权。不过这一切都随着骑兵的崛起变成了过去的故事和符号。到了公元前6世纪左右，战车就只能在庆典活动和竞技运动中看到了。好在战车轮却被民用的运输车辆所继承，并一直缓慢地发展着。伴随中世纪后跨地区、跨国家运输的需求以及运输重量的不断增长，人们开始逐渐注意到一个问题，车轮是名副其实的道路破坏者，更不要说很多车轮还加了铁钉或者铁圈。文艺复兴时期的意大利建筑师们不得不从罗马的道路遗址以及古罗马文献中汲取灵感，发明了混合石头砂与砂浆的路面技术。从此以后，道路与车轮的相互竞争、共同进化一直是道路交通发展的一个重要主题。车轮的下一次巨大变革依然来自于动力源的变化。虽然早在1845年，英国人RW汤姆森就发明了第一只充气轮胎，几乎同时也有人发明了实心橡胶轮胎。1871年汤姆森又发明了一种蒸汽汽车，就使用了实心橡胶轮胎。之所以这样做，是因为相对于马车的畜力被动牵引汽车的动力来自于自身传导至车轮，因而要求轮子与地面之间要具有足够的抓地力。橡胶的硫化技术和橡胶轮胎的发明，近乎完美的满足了汽车这种既要硬又要有弹性的需求，也为内燃机汽车的发展铺平了道路。这带来的另外一个结果是，适合马车的路面总是被汽车的动力轮带起，大量尘土乃至碎石四处飞舞，既影响汽车的速度与乘坐体验，又加大公路维护的开销，这又推动了20世纪混凝土与沥青路面的全面发展。再之后就是大家相对比较熟悉的历史，内燃汽车性能的提升，高速公路的建设，乘客对舒适度的要求，随着人类对车体、车轮、交通基建轮番升级，于是一个可以想到的问题来了，如果汽车的动力再次发生变化呢？很多人或许不知道，20世纪初，电动汽车曾经一度繁盛，不过彼时的电能系统尚没有资格让其与内燃车持续对话，随着种种问题暴露，被迅速买进了历史。而如今，我们正在经历真正的变化，所有的人都在谈论电动车，不论新瑞新能源车厂还是老牌汽车厂商，都在努力赶上这场滚动的变革，那么，电动车是否需要不太一样的车轮？当然电动机与内燃机相比，扭矩响应速度要快得多。简单说就是电动车从启动到最大速度的时间更短，加速感更强，这是由发动机的工作原理天然决定的这就需要电动车轮胎有更大的接地面积，以便提供足够的抓地力，才能达到加速、制动和弯道的理想性能。这个听起来很容易，然而更大的接地面积往往意味着更大的轮胎变形，这就可能产生更大的滚动阻力。一个最明显的问题就是能耗会增加，特别是电动车，因为电池组的关系，通常比相同类型传统汽车重几百公斤，这个问题就会变得更加明显。轮胎专家米其林对此的解决方案是通过改进材料和胎体的设计，以平衡这两个看似矛盾的性能，这也是其一直秉承的全能表现理念。最新推出的米其林E聆悦轮胎，首先通过调整模具曲线，改善了胎面接地面形状，在轮胎橡胶的总变形量减小的前提下，提高有效接地面积，这样不但可以兼顾抓地力，降低滚动阻力，还能减少轮胎与地面的相对滑移，使胎面磨损更均匀，从而提升轮胎的行驶里程上限。在电动车测试中，这款轮胎对比其他两款的平均磨损寿命预估能提升18.3%。米其林aco tic静音技术还能进一步降低胎面噪音，提供更愉快的电动车乘体验。但是要做到这样，就必须有材料上的改进。橡胶之所以可以变形，来自于橡胶分子链之间的滑动，然而这也会把动能转化为橡胶的内能，导致能量的损耗，而现代轮胎橡胶为了增强其耐磨性，还普遍会加入炭黑及白炭黑，这些分子之间都可能相互错动，导致更多的能量损耗。而米其林E聆悦的胎面橡胶使用了新一代的弹性高分子体，拥有更多的支链和官能团，能与硫磺分子形成更多的交联反反应。简单说就是这样可以更好固定橡胶分子链，减少摩擦生热，同时通过硅烷偶联剂让这些官能团与白炭黑产生更紧密的化学链接，进一步减少生热和能量损耗。研发中，米其林先通过上面这些材料力学、热学特性建立数学模型，再通过有限元计算的方式计算轮胎模型在充气压力、负载速度、外温等不同条件下的内能损耗，从而评估滚动阻力特性并调整改进。最终在第三方测试中令这款轮胎对比其他两款的续航能力提升8%，或许能很大程度改善电动车车主们的里程焦虑。同时，米其林还推出了专为高性能电动车设计的运动型轮胎米其林竞驰EV除去前面米其林E领域的优点以外，基于米其林的电动方程式赛车经验，更强化高速状态下抓地性能，以匹配电动车的惊人扭矩。我们可以想象，当未来电动车浪潮彻底席卷世界之后，他们可能具有的地位和娱乐价值。