2.2 独轮车省力的秘密（教学课件）科学教科版五年级上册

该小学科学课件以“独轮车省力的秘密”为核心，围绕杠杆原理展开，从生活中独轮车的应用导入，通过提问“我们使用过杠杆类工具吗？杠杆有什么作用？”连接学生已有经验，再通过实验探索杠杆的支点、用力点、阻力点要素，构建从生活现象到科学原理再到实际应用的学习支架。 其亮点在于设计模拟实验（用直尺模拟车架、石块模拟重物、橡皮模拟支点），引导学生通过改变用力点和支点位置自主探究省力条件，体现探究实践；结合核桃夹、镊子等生活工具及身体杠杆实例，帮助学生形成科学观念；通过练习题巩固原理，培养科学思维。学生能提升动手与探究能力，教师可借助结构化资料提高教学效率。

万里长城、埃及金字塔、罗马斗兽场这栋宏伟的建筑。在古代人类还既没有发明出挖掘机、起重机，也不是人人都天生神力，单臂举鼎能建造出这等建筑，除了靠当时劳动者辛勤的血汗，还要靠当时人们已经掌握的一些简单的机械。今天就让我们看一看这其中最简单的一种杠杆，像这样的一根棍子就是一个杠杆，不只是它，只要是一根硬棒，在力的作用下能绕着固定的点O转动，这根硬棒就是杠杆啦，像这样的，而这样的和这样的。在了解杠杆的作用之前，我们先来熟悉几个跟杠杆有关的新名词。第一个词叫做支点，支点就是杠杆可以绕其转动的点，一般用字母O来表示。第二个磁动力，使杠杆转动的力就叫做动力，记作F1再来。第三个词阻力，也就是阻碍杠杆转动的力，记作F2。第四个词动力臂，从支点O到动力F1作用线的距离即为L1。最后一个叫做阻力臂，也就是从支点O到阻力F2作用线的距离记作L2。比如说用一个这样的杠杆来撬动大石头的时候，这个固定的点就是支点，驱使它转动的力就是人对杆的压力。所以人对杆的压力就是动力。石头对杠杆的压力就是阻碍杠杆转动的，也就是阻力。那么从支点到人对杠杆压力的作用，线的距离就是动力BL1。而从支点到石头对杠杆的压力的作用，线的距离就是阻力臂。了解了的话，咱们再来一个这个起瓶器也是用了杠杆的原理的，在使用时这里就是它的支点，人对它向上提起的力就是动力，瓶盖对它向下的力就是阻力。所以从支点到人对它向上提起的力的作用线的距离就是动力臂，而从支点到瓶盖对它向下的力的作用线的距离就是阻力臂。不只是这些工具，其实我们在运动自己的身体时也用到了杠杆。比如在我们这样锻炼肌肉的时候，这里就是支点，而肌肉使手臂抬起的力就是动力，哑铃对手的压力就是阻力，所以这里就是动力臂，这里就是阻力臂。在生活当中还有许许多多的杠杆，快去赶紧重新认识一下他们吧。 在我们的生活中，杠杆的应用无处不在。观察一下，有些是省力杠杆，但费距离，有些是费力杠杆，但是省距离。让我们从省力杠杆开始，水果榨汁机、核桃夹、指甲钳、文件夹、扳手、钳子、剪刀。我们不妨来对比一下省力杠杆和费力杠杆。取一根牙签放在剪刀根部，构成省力杠杆，此时剪短牙签比较容易放在剪刀头部构成费力杠杆，此时很难剪断牙签，我们换成钳子，此时很容易将一把牙签剪断。接着我们再看看费力杠杆，铅笔就是一种费力杠杆，我们把白纸剪碎，在剪的过程中是从省力杠杆到费力杠杆的过渡，拿出大毛刷，这也是一种费力杠杆。我们再看几种生活中常见的杠杆原理的应用，牙刷、水龙头、锅铲、勺子、钥匙、扫把。请你想一想，哪些是省力杠杆，哪些又是费力杠杆呢？我是汪杰老师。 过去运输工具不发达，人们常使用独轮车搬运重物。不过，直到今天，我们仍能在工地、矿场、农田等场地见到独轮车的身影。 独轮车可以帮助我们更省力地搬运重物，是因为独轮车运用了杠杆技术。 我们使用过杠杆类工具吗?杠杆有什么作用? ——认识杠杆 在一根棍子下面放一个支撑物， 就能用它撬起重物了。人们把这样的工具叫撬杠。撬杠是一种杠杆类工具。 阻力点 支点 用力点 杠杆中阻碍杠杆转动的力的位置 支撑着杠杆，是杠杆能围绕着转动的固定点。 在杠杆上用力使杠杆转动的位置，通常是扶手位置。 ——寻找独轮车里的杠杆 做模拟独轮车搬运重物的实验，体验杠杆的作用并记录。 橡皮 石头 直尺 直尺、石块、橡皮分别模拟了什么? 独轮车车架 车上重物 （阻力点） 车轮转轴 （支点） 人手推车扶手 （用力点） 实验一：改变用力点位置 用直尺抬起石块，保持橡皮和石块的位置不变，变换手指用力的位置，感受用力大小的不同并记录。 用力点离支点越远，越省力。 实验二：改变支点位置 保持石块和手指用力的位置不变，调整橡皮的位置，感受用力大小发生的变化并记录。 支点离阻力点越近，越省力。 阻力点 支点 用力点 用力点离支点越远越省力；阻力点离支点越近越省力。 独轮车的用力点（手）到支点的距离（动力臂）远大于货物阻力点到支点的距离（阻力臂）。动力臂大于阻力臂，因此使用独轮车搬运货物可以省力。 ——寻找生活中的杠杆类工具 说一说我们都使用过哪些杠杆类工具，这些工具使用起来有什么好处。 杠杆类工具种类丰富，结构多样。用力点、支点和阻力点位置不同，功能也不同。 省力/方便 1.独轮车省力的秘密是什么? ——独轮车省力的秘密在于它应用了杠杆原理：车轮是支点；扶手是用力点（手施力的位置）；货物是阻力点。 ——独轮车的用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离。 2.生活中的杠杆类工具还有哪些作用？ ——省力：如核桃夹、钳子、起钉锤等，能够用较小的力克服较大的阻力，方便操作重物。 ——方便操作（或提高灵活性和速度）：如镊子、钓鱼竿、筷子等，虽然费力，但可以增加操作范围、提高精度或灵活性，便于完成精细动作。 我们的身体也有很多地方运用了杠杆原理。比如人的手臂绕肘关节运动，可以看作由手臂肌肉和骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点，肱二头肌提供动力，重物对手施加阻力。你还能举出更多的例子吗？ 2.2 独轮车省力的秘密 用力点离支点越远→ 越省力 阻力点离支点越近→ 越省力 独轮车扶手长（用力点远离支点）→ 省力 省力杠杆：核桃夹、钳子、、、 费力杠杆：镊子、钓鱼竿、、、 支点 用力点 阻力点 1.在模拟杠杆实验中，保持支点和阻力点位置不变，手指从靠近支点逐渐向远处移动，感受到用力（ ）。 A. 越来越大 B. 越来越小（更省力） C. 没有变化 D. 先变大后变小 B 2.在模拟杠杆实验中，保持用力点和阻力点位置不变，将支点向石块（阻力点）靠近，感受到用力（ ）。 A. 越来越大 B. 越来越小（更省力） C. 没有变化 D. 先变小后变大 B 3.独轮车能够省力的主要原因是（ ）。 A. 车轮是圆的，可以滚动 B. 车轮是支点，扶手（用力点）远离支点，货物（阻力点）靠近支点 C. 独轮车只有一个轮子 D. 独轮车的车架很轻 B $