5 轮轴的秘密 同步练-2026-2027学年五年级上册科学冀人版

**基本信息** 本同步练通过基础巩固、理解深化、实践应用三层设计，实现轮轴概念从认知到应用的递进，强化科学观念与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|轮轴定义、组成及生活实例|填空、选择等题型直接考查核心概念，夯实科学观念| |理解层|轮轴类型（省力/费力）及与杠杆关系|填表格对比结构特征，课本习题解答深化科学思维| |应用层|实验探究及创新设计|实验记录分析现象推导结论，拓展题设计新型改锥培养探究实践|

第5课 轮轴的秘密 一、填空。 1.杠杆可以提高( )。在使用中，人们对杠杆又进行了改造，发明了其他( )，使工作变得更加便利。 2.像方向盘一样，由一个轮和轴组成的机械叫做( )。 3.轮轴是一种( )的杠杆，杠杆能够( )或提高( )。 4.每个实验要做( )次，取( )。 5.当用轴带动轮时，轮轴有( )的作用。 6.轮轴在生产和生活中有着广泛的应用。( )、( )、( )、( )、( )、( )、( )都是轮轴物品。 7. 在明代科学家宋应星所著的( )中，记载了很多我国古代使用轮轴的发明创造，这些发明极大地提高了( )。直到现在，有些工具仍然在使用。 8.古代轮轴的代表工具有( )、( )、( )。 二、选择。 下列简单机械中不属于轮轴的是( )。1. A.镊子 B.自行车车把 C.方向盘 D.水龙头 2.在轴上用力的是( )。 A.方向盘 B.门把手 C.竹蜻蜓 D.风车 3.下列使用工具的过程中，利用了轮轴原理的是( )。 A.用刀切菜 B.用扫帚扫地 C.用扳手拧螺丝 D.用镊子夹取物体 4.右图是古代人的取水工具——辘轳，它应用了轮轴的工作原理。若想打起水来更轻松省力一些，可以( )。 A.加长摇臂 B.缩短绳子的长度 C.减短摇臂 D.增加绳子的长度 三、判断。 1.轮轴是一种变形的杠杆。 ( ) 2.轮轴无论大小，使用起来一定省力。 ( ) 3.每个实验做三次，取平均值是为了减小误差。 ( ) 4.轴的粗细固定，轮的尺寸越小，提起重物越省力。 ( ) 5.筒车、纺车、辘轳都是古代轮轴工具。 ( ) 6.握住螺丝刀金属细杆拧螺丝，会更省力。 ( ) 7.绘制轮轴示意图时不需要标注动力点、阻力点。 ( ) 8.汽车方向盘属于省力型轮轴工具。 ( ) 四、填表格。 类别 结构特征 生活实例 省力轮轴 (动力在轮) 费力轮轴 (动力在轴) 五、实验探究。 实验名称：探秘轮轴的作用。 实验材料：轮轴、钩码、弹簧测力计、细绳。 实验方法：①用测力计挂一定数量的钩码，垂直匀速提升一定高度，观察用力的大小。②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。③将测力计挂在轮轴的大轮上，重复第二步。 实验现象： 实验结论： 六、课本习题解答。 1.方向盘、管道阀门、船舵等在结构上与杠杆有什么相同点? 2.石磨上的杠杆(木棍)是怎样工作的?汽车方向盘与石磨的工作原理有哪些相同点? 3.观察水龙头和阀门有什么不同点。水龙头的轮和轴分别是哪个部分?阀门可以给人们带来哪些便利? 4.轮轴是一种变形的杠杆，杠杆能够省力或提高工作效率，轮轴有什么作用呢? 5.在什么情况下，使用轮轴省力?在什么情况下，使用轮轴更省力? 6.拉动测力计的方向与重物提升的方向一致吗? 7.探秘轮轴的作用实验中，我们得出的实验结论是什么? 8.当用轴带动轮时，轮轴有什么作用? 9.观察下列物品，标出它们支点、动力点和阻力点的位置，判断是否省力，说一说有什么用途。把轮轴的作用和用力情况等记录在下表中。 物品 动力点 是否省力 用途 轴 轮 省力 不省力 改锥 手动削笔机 活动扳手 多功能开瓶器 转椅 六角扳手 球形门锁 10.你还知道哪些物品利用了轮轴的工作原理? 11.轮轴在使用过程中起到了什么作用? 六、拓展思维，提升素养。 生活中，使用改锥拧螺丝时，有时很难拧进去。请你运用学到的科学知识设计一款新型改锥，并说明设计依据。 第5课 轮轴的秘密 答案 一、填空。 1.杠杆可以提高(工作效率)。在使用中，人们对杠杆又进行了改造，发明了其他(简单机械)，使工作变得更加便利。 2.像方向盘一样，由一个轮和轴组成的机械叫做(轮轴)。 3.轮轴是一种(变形)的杠杆，杠杆能够(省力)或提高(工作效率) 4.每个实验要做(三)次，取(平均值)。 5.当用轴带动轮时，轮轴有(加快转动速度)的作用。 6.轮轴在生产和生活中有着广泛的应用。(改锥)、(手动削笔机)、(活动扳手)、(多功能开瓶器)、(六角扳手)、球形门锁)、(转椅)都是轮轴物品。 7. 在明代科学家宋应星所著的( 人工 开物》)中，记载了很多我国古代使用轮轴的发明创造，这些发明极大地提高了(劳动效率)。直到现在，有些工具仍然在使用。 8.古代轮轴的代表工具有(筒车)、(辘轳)、(纺车)。 二、选择。 下列简单机械中不属于轮轴的是(A)。1. A.镊子 B.自行车车把 C.方向盘 D.水龙头 2.在轴上用力的是(C)。 A.方向盘 B.门把手 C.竹蜻蜓 D.风车 3.下列使用工具的过程中，利用了轮轴原理的是(C)。 A.用刀切菜 B.用扫帚扫地 C.用扳手拧螺丝 D.用镊子夹取物体 4.右图是古代人的取水工具——辘轳，它应用了轮轴的工作原理。若想打起水来更轻松省力一些，可以(A)。 A.加长摇臂 B.缩短绳子的长度 C.减短摇臂 D.增加绳子的长度 三、判断。 1.轮轴是一种变形的杠杆。 (√) 2.轮轴无论大小，使用起来一定省力。 (×) 3.每个实验做三次，取平均值是为了减小误差。 (√) 4.轴的粗细固定，轮的尺寸越小，提起重物越省力。 (×) 5.筒车、纺车、辘轳都是古代轮轴工具。 (√) 6.握住螺丝刀金属细杆拧螺丝，会更省力。 (×) 7.绘制轮轴示意图时不需要标注动力点、阻力点。 (×) 8.汽车方向盘属于省力型轮轴工具。 (√) 四、填表格。 类别 结构特征 生活实例 省力轮轴 (动力在轮) 动力施加在轮，重物挂轴，省力，可改变用力方向 方向盘、水龙头、改锥、手摇削笔机、筒车、纺车 费力轮轴 (动力在轴) 动力施加在轴，重物挂轮，费力，提升旋转速度 电风扇转轴、自行车后轮飞轮、陀螺转轴 五、实验探究。 实验名称：探秘轮轴的作用。 实验材料：轮轴、钩码、弹簧测力计、细绳。 实验方法：①用测力计挂一定数量的钩码，垂直匀速提升一定高度，观察用力的大小。②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。③将测力计挂在轮轴的大轮上，重复第二步。 实验现象：直接提起钩码，所用拉力等于钩码自身重量。测力计挂在轮轴的小轮上提升钩码，拉力小于钩码质量，省力。测力计挂在轮轴的大轮上提升钩码，拉力小于钩码质量，更加省力。 实验结论：轮轴有省力的作用。在轮上用力，轮越大，越省力。 六、课本习题解答。 1.方向盘、管道阀门、船舵等在结构上与杠杆有什么相同点? 答：在结构上，方向盘、管道阀门、船舵与杠杆都有支点、动力点和阻力点；工作时都需要绕固定支点旋转；都能够改变用力大小和方向。 2.石磨上的杠杆(木棍)是怎样工作的?汽车方向盘与石磨的工作原理有哪些相同点? 答：手握石磨外侧木棍绕中心轴转动，带动磨盘研磨粮食。 二者都由轮和轴组成，在轮施加动力带动轴运转，都属于变形杠杆。 3.观察水龙头和阀门有什么不同点。水龙头的轮和轴分别是哪个部分?阀门可以给人们带来哪些便利? 答：水龙头大多在管道的末端，可直接出水；阀门多安装在管道中间，主要管控整条管道水流，一般不能直接出水。 水龙头转动的把手是轮，把手下方相连的金属杆是轴。 阀门能够控制水流通断、调节水量大小，达到节约用水的目的，还为管道检修提供了便利。 4.轮轴是一种变形的杠杆，杠杆能够省力或提高工作效率，轮轴有什么作用呢? 答：轮轴可以省力，还可以改变用力方向。 5.在什么情况下，使用轮轴省力?在什么情况下，使用轮轴更省力? 答：用轮带动轴时，使用轮轴省力。轴的粗细不变，轮越大，使用轮轴越省力。 6.拉动测力计的方向与重物提升的方向一致吗? 答：不一致。向下拉动测力计，重物会向上移动。 7.探秘轮轴的作用实验中，我们得出的实验结论是什么? 答：轮轴可以省力，也可以改变用力方向。 8.当用轴带动轮时，轮轴有什么作用? 答：当用轴带动轮时，轮轴费力，但是能够加快转动速度。 9.观察下列物品，标出它们支点、动力点和阻力点的位置，判断是否省力，说一说有什么用途。把轮轴的作用和用力情况等记录在下表中。 物品 动力点 是否省力 用途 轴 轮 省力 不省力 改锥 √ √ 拧螺丝 手动削笔机 √ √ 削铅笔 活动扳手 √ √ 拧紧、松开螺母 多功能开瓶器 √ √ 开启瓶盖 转椅 √ √ 调整座椅转向 六角扳手 √ √ 拆装六角螺丝 球形门锁 √ √ 控制门锁开合 10.你还知道哪些物品利用了轮轴的工作原理? 答：①汽车方向盘：方向盘大圆是轮，转向杆是轴，在轮上用力，转动方向盘可以轻松控制车辆行驶的方向。②水龙头开关：旋转把手为轮，内部阀杆为轴，在轮上用力，开关水流更加省力。③自行车脚踏：脚踏曲柄是轮，牙盘转轴是轴，蹬踏脚踏可以使自行车前进。 11.轮轴在使用过程中起到了什么作用? 答：当动力作用在轮、阻力作用在轴时，轮轴省力，还可以改变用力方向，减轻劳动强度；当动力作用在轴、阻力作用在轮时，轮轴费力，但可以加快轮的转动速度，提升效率。 六、拓展思维，提升素养。 生活中，使用改锥拧螺丝时，有时很难拧进去。请你运用学到的科学知识设计一款新型改锥，并说明设计依据。 答： 新型改锥设计 现存问题：①拧螺丝十分费力；②手柄光滑，容易打滑。 科学依据：轮轴的轴粗细不变，轮越大，越省力。 改造方案：①加粗手柄，增大“轮”的直径；②手柄表面增加凹凸防滑纹路； ③前端金属轴粗细保持不变；④手柄设计成圆润外形，适合双手发力。 设计依据：利用轮轴原理，拧螺丝更省力；防滑纹路加大摩擦力，转动不容易脱手；金属轴粗细不变，正常匹配各类螺丝。 学科网（北京）股份有限公司 $