内容正文:
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自行车的结构
冀人版 · 五年级上册 · 第二单元 简单机械
1.7.2013
同学们好,今天我们来学习第8课《自行车的结构》。大家每天都骑自行车上学吗?自行车看起来简单,其实它上面藏着很多我们学过的简单机械呢。今天我们就一起来找找看,自行车上都有哪些简单机械,它们又是怎么组成一台完整的机器的。
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情境与问题
自行车是一种以人力为动力、简单环保的交通工具。自行车利用了多种简单机械,大大提高了工作效率。
你知道自行车上有哪些简单机械吗?
1.7.2013
自行车是一种以人力为动力、简单环保的交通工具。它看起来只有两个轮子和一个车架,其实上面藏着很多我们学过的简单机械。大家想一想,自行车上都有哪些简单机械呢?它们分别起什么作用?
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寻找自行车上的简单机械
观察自行车,找一找有哪些简单机械,它们有什么作用。
车把、刹车、脚踏板、齿轮、链条……它们分别是什么简单机械?
1.7.2013
我们来仔细观察自行车。大家看,自行车有车把、刹车、脚踏板、齿轮、链条等等。这些部件里哪些是杠杆?哪些是轮轴?哪些是斜面?哪些是滑轮?我们一起来找一找,分分类。
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自行车上的简单机械概念图
杠杆:车闸、车把 轮轴:脚踏板、车轮
斜面:螺丝 滑轮:(自行车上较少)
1.7.2013
我们把自行车上的简单机械整理成概念图:杠杆类的有车闸和车把;轮轴类的有脚踏板和车轮;斜面类的有固定零件的螺丝;自行车上滑轮用得比较少。大家看看你们的观察结果和这个一样吗?
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自行车上的杠杆
车闸(刹车)
· 捏车闸的时候,手用的力很小
· 但刹车块能紧紧夹住车轮
· 这是省力杠杆
· 动力臂大于阻力臂
车把(转向把)
· 转动车把就能改变方向
· 车把相当于一个轮轴
· 也可以看作变形的杠杆
· 用很小的力就能转动车头
1.7.2013
自行车上的杠杆主要有两个:车闸和车把。捏车闸的时候,手用很小的力,刹车块就能紧紧夹住车轮,这是省力杠杆。车把转动起来很轻松,它既是轮轴也可以看作变形的杠杆。这些简单机械让我们骑车更省力、更安全。
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自行车上的轮轴
脚踏板(轮轴)
· 脚踏板是"轮",中轴是"轴"
· 脚蹬踏板转动一圈
· 带动大齿轮转一圈
· 轮半径比轴半径大,省力
车轮(轮轴)
· 车轮是"轮",车轴是"轴"
· 后轮小齿轮带动后轴转动
· 车轮跟着转一圈
· 轮半径比轴半径大,省力
1.7.2013
自行车上的轮轴主要有脚踏板和车轮。脚踏板是轮,中轴是轴,脚蹬踏板带动大齿轮转动。车轮也是轮轴,小齿轮带动后轴,车轮跟着转。因为轮的半径比轴大,所以都能省力。
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机器的四个组成部分
人们根据实际需要对简单机械进行组合,发明了各种机器。大部分机器都由四部分组成:
动力部分:电动机
传动部分:齿轮箱
工作部分:轮子
控制部分:开关
动力部分 → 传动部分 → 工作部分 控制部分负责指挥
1.7.2013
人们把简单机械组合起来,就发明了各种机器。大部分机器都由四个部分组成:动力部分产生动力,比如电动机;传动部分传递动力,比如齿轮箱;工作部分执行具体工作,比如轮子;控制部分负责指挥,比如开关。
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自行车的四个组成部分
动力部分
· 人的脚蹬脚踏板
· 提供前进的动力
· 人力就是自行车的"发动机"
传动部分
· 大齿轮 + 链条 + 小齿轮
· 把脚踏板的动力传到后轮
· 链轮和链条就是传动装置
工作部分
· 车轮滚动前进
· 把动力变成前进的运动
· 车轮是真正"干活"的部分
控制部分
· 车把控制方向
· 车闸控制刹车
· 人通过车把和车闸指挥自行车
1.7.2013
自行车也是一台完整的机器:动力部分是人的脚蹬脚踏板;传动部分是大齿轮、链条和小齿轮;工作部分是车轮,负责滚动前进;控制部分是车把和车闸,负责控制方向和刹车。大家看看是不是这样?
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研究计划:链轮的作用
问题:在自行车的链传动装置中,链轮起到了什么作用?
方法:转动自行车大链轮一圈,观察后轮小链轮转动多少圈。
发现:大链轮转1圈,小链轮转好几圈!
结论:链轮能改变转动速度——大轮转一圈,小轮转多圈,加快了后轮的转动速度。
1.7.2013
我们来做个小实验:把自行车架起来,转动脚踏板让大链轮转一圈,看看后轮的小链轮转几圈。大家会发现大链轮转一圈,小链轮转了好几圈!这说明链轮的作用是改变转动速度——大轮转一圈,小轮转多圈,这样后轮就能转得更快。
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齿轮传动的作用
大齿轮 → 小齿轮:
大齿轮转1圈,小齿轮转好几圈
可以加快小齿轮的速度
两个齿轮转动方向相反
小齿轮 → 大齿轮:
小齿轮转好几圈,大齿轮才转1圈
可以减慢大齿轮的速度
两个齿轮转动方向相反
1.7.2013
如果两个齿轮咬合在一起会怎么样呢?大齿轮带动小齿轮,小齿轮转得更快;小齿轮带动大齿轮,大齿轮转得更慢。而且两个齿轮的转动方向是相反的。所以齿轮的作用是:改变转动速度和转动方向。
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应用与拓展:研究新型自行车
观察共享单车:车轮、轮盘、车锁和传统自行车有什么不同?
设计优点:更轻便、更坚固、带智能锁、方便共享使用。
安全提示:骑自行车上路必须年满12周岁!
1.7.2013
现在街上有很多共享单车。大家仔细观察,共享单车的车轮、轮盘和车锁跟传统自行车有什么不同?它们的设计更轻便、更坚固,还带智能锁,方便共享使用。最后提醒大家:骑自行车上路必须年满12周岁,一定要注意安全哦!
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课堂小结
1. 自行车上的简单机械:杠杆、轮轴、斜面
2. 机器四部分:动力、传动、工作、控制
3. 链传动:大链轮转1圈,小链轮转多圈
4. 齿轮传动:改变转动速度和转动方向
总结:自行车是简单机械组合成的高效机器
1.7.2013
今天我们学习了自行车的结构。自行车上有杠杆、轮轴、斜面等多种简单机械;自行车作为一台机器,由动力、传动、工作、控制四个部分组成;链传动和齿轮传动能改变转动速度和方向。自行车就是把简单机械组合起来,变成了一台高效又环保的机器。
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