2.6 给小车安装方向盘（教学课件）科学教科版五年级上册

该小学科学课件聚焦轮轴及转向装置原理，通过提问“转向装置为什么能使车轮转向”导入，引导学生观察四轮手推车、自行车、汽车的转向方式，建立对转向装置的认识，再引出轮轴概念，为制作实践搭建学习支架。 其亮点是理论与实践融合，通过生活实例建构轮轴科学观念，设计制作转向装置的探究实践培养科学思维和技术实践能力。学生画简图、选材料、组装并分析轮轴作用，教师可通过研讨和练习提升教学效果，帮助学生将抽象概念转化为动手能力。

今天手推车只在有限的场景中使用。人们在手推车的基础上改造了轮子、转向装置等，制造出更多灵活方便的运输车 今天许多运输工具都有转向装置。转向装置为什么能使车轮转向？运用了哪些技术？ 观察常见的运输工具，说一说它们是如何实现转向的，哪种转向装置最方便。 依靠万向轮实现转向。万向轮可以绕垂直轴 360° 自由转动，人推拉车体时，轮子会随推力自动改变滚动方向，不需要专门的方向盘。 四轮平板手推车 手推车 没有专门的转向机构。人双手左右摆动、扭转扶手，靠人力改变车身角度，带动唯一的车轮改变前进方向来转向，依靠人的手臂控制方向。 汽车 转动方向盘，带动转向轴，再通过连杆、齿轮机构，推动两个前轮同步偏转，实现转向。方向盘这个大轮，能让我们用较小力气控制沉重的车轮。 自行车 利用车把转向。转动车把（轮），带动前叉转动，直接改变前轮的朝向，实现整车拐弯。车把就是轮轴，手握的车把部分是 “轮”，中间连接前叉的部位是 “轴”。 由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动的机械，叫作轮轴。汽车方向盘和自行车的车把都是转向装置，都应用了轮轴。 1 2 ——设计并制作一种转向装置。 任务：为玩具车设计一个方向盘转向装置，让前轮可由手控制转向。 选用合适的材料，为玩具车的前轮设计、制作转向装置，让玩具车实现用手控制转向。 根据设计，将方向盘安装在玩具车上，试一试转向是否更便捷了。 长车轴转向比较迟钝 短车轴转向更加灵活 1.我们为玩具车设计的转向装置是如何工作的？ ——轮轴联动：方向盘与车轴固定连接，方向盘转动时，车轴随之同向转动。 ——传递转向：车轴带动前轮偏转，车轮方向改变，实现玩具车的转向。 2.为什么不需要在独轮车上安装方向盘？ ——结构差异：独轮车只有一个轮子，不存在前后轮角度差的问题。 ——转向原理：独轮车依靠改变重心倾斜方向来实现转向（身体倾斜＋车体偏转），而不是通过机械装置偏转车轮。 ——简化设计：方向盘适用于多轮车辆的前轮偏转控制，在单轮车上无必要且增加复杂性。 举例说一说生活中还有哪些轮轴的实际应用。 螺丝刀 水龙头 扳手 门把手 2.6 给小车安装方向盘 轮轴：由轮和轴固定在一起转动的机械，属于变形杠杆。 一般由轮转动 → 轴转动。 在轮上用力省力，轮越大/轴越小，越省力。 汽车方向盘、自行车把手、水龙头、螺丝刀、、、 轮 轴 1.关于轮轴，下列说法正确的是（ ）。 A. 轮轴只能用来转向，不能省力 B. 轮越大越费力 C. 轮轴由轮和轴组成，轮越大越省力 D. 轮轴只能固定不动 C 2.转动玩具车的方向盘，前轮会随之偏转，从而实现转向。这主要是因为（ ）。 A. 方向盘很轻 B. 车轮是圆的 C. 轮与轴固定在一起，转动轮时轴随之转动，带动前轮偏转 D. 玩具车有四个轮子 C 3.井轱辘（如图所示）是一种传统的取水装置。下列说法中，正确的是（ ）。 A．BC段越短越省力 B．AB段越长越省力 C．BC段越长越省力 D．AB段越短越省力 B $今天我们通过实验来探究轮轴的作用。轮轴是一种变形的杠杆，杠杆能够省力或提高工作效率。请思考一下，你认为轮轴有什么作用呢？下面我们通过实验来验证你的假设。第一步，用测力计挂三个钩码，垂直匀速提升一定高度，观察用力的大小，大约为1.45牛，测量三次，取平均值。第二步，将相同数量的钩码挂在轮轴的轴上，测力计挂在轮轴的小轮上，拉动测力计，将钩码匀速提升至相同高度，观察用力的大小，大约为0.95牛，同样测量三次取平均值。我们可以看到拉动测力计的方向与重物提升的方向并不一致。最后将测力计挂在大轮上，重复第二步的操作，观察用力的大小大约为0.25牛，仍旧测量三次取平均值。根据记录的实验数据，我们发现重物在轴上，动力在轮上，使用轮轴更省力。动力作用的轮直径越大，使用轮轴就越省力。通过实验我们了解到轮轴不但可以省力，还可以改变用力的方向。接下来我们来看一下生活中有哪些地方用到了轮轴、螺丝刀、六棱扳手、健身器材手拧螺丝。请你思考一下，为什么轮的直径越大会越省力呢？我是汪杰老师。