2.6 给小车安装方向盘（教学课件）科学教科版五年级上册

6.《给小车安装方向盘》 教科版 五年级上册第二单元 目 录 聚焦.问题 01 探索.实践 02 研讨.交流 03 拓展.迁移 04 回顾.练习 05 核心素养 科学观念：1.认识轮轴。知道汽车方向盘、自行车车把都属于轮轴。2.知道车辆转向装置利用轮轴原理，转动方向盘（轮），带动轴转动，控制车轮转向。3.了解不同运输工具转向方式，明白轮轴可以省力、方便控制，理解独轮车不需要方向盘的原因。4.能说出生活中更多轮轴实例，识别轮、轴结构。 科学思维：1.通过观察不同交通工具转向装置，对比分析不同转向结构的优缺点，进行归纳、推理。 2.在设计玩具车转向装置时，建立模型思维，绘制设计简图，预判装置可能出现的问题。 3.能根据实验现象，分析轮轴工作原理，区分轮与轴，分析不同车轴长度对转向效果的影响。 探究实践：1.观察平板手推车、自行车、手推车、汽车的转向结构，小组交流它们的转向方式，对比哪种转向装置最方便。2.小组合作，自主讨论、选择合适材料，设计并制作玩具车前轮转向装置，画出设计简图。3.动手组装方向盘转向装置，测试转向效果；对比不同长度车轴的转向装置，观察实验现象，总结规律。 态度责任：1.体会工程技术可以改造工具，从手推车到现代运输车，感受技术改进给生活带来便利。 2.在设计、制作、测试活动中，培养耐心、合作、乐于修正作品的工程实践意识。 聚焦.问题 聚焦 回顾：我们已经认识了哪些简单机械？ 斜面 像搭在汽车车厢上的木板，能省力地把东西搬上去。 定滑轮 固定不动，不省力，但能改变用力方向。 动滑轮 随重物一起移动，能省力，但不能改变方向。 今天我们要认识一种新的简单机械——它藏在汽车的方向盘里，也藏在自行车的车把上。它是什么呢？ 聚焦 从手推车到运输车 今天的手推车只在有限场景中使用。人们在手推车基础上改造了轮子和转向装置，制造出更灵活方便的运输车。 聚焦 聚焦问题 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？ 探索.实践 探索 活动一：各种车是怎么转向的？ 聚焦 什么是轮轴？ 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。 轮轴的两个关键： ① 一个大轮子 + 一个小轴 ② 它们固定在一起，一起转 生活中的轮轴： 汽车的方向盘 自行车的车把 聚焦 看方向盘：哪里是轮？哪里是轴？ 外圈大大的圆盘 → 轮 我们用手握住的就是它。轮越大，转起来越省力。 中间细细的杆 → 轴 轮转的时候，轴跟着一起转。轴再连接车轮，车就转向了。 聚焦 轮轴是怎样工作的？ 转动轮 手转方向盘外圈 → 带动轴转 中间的杆跟着转 → 车轮转向 轮轴的好处：在大轮上用较小的力，就能带动小轴转很重的东西。这就是为什么方向盘转起来很轻松——轮越大越省力。 聚焦 各种车是怎么转向的？ 观察任务：课本上有四种常见运输工具——四轮平板手推车、自行车、手推车、汽车。小组讨论：它们分别是怎样实现转向的？哪一种转向装置最方便？ 聚焦 四轮平板手推车 平板手推车下面装的是万向轮。轮子自己可以360度转动，推起来想往哪拐就往哪拐。 缺点是：轮子太"自由"了，推的时候容易跑偏，方向不太稳。 聚焦 自行车 自行车靠车把转向。车把横杠相当于"轮"，中间连接前轮的竖杆相当于"轴"。 转动车把，前轮就跟着转。这是一种典型的轮轴转向装置，方向很稳。 聚焦 独轮手推车 独轮车只有一个轮子。人握住两根手把，向左偏车把轮子就左转，向右偏就右转。 它不需要方向盘，因为人可以直接控制轮子方向，结构最简单。 聚焦 汽车 汽车靠方向盘转向。方向盘外圈是"轮"，中间连接转向机的杆是"轴"。 轻轻转动方向盘，就能控制沉重的汽车前轮转向，这是最方便、最稳定的转向装置。 探索 四种转向方式大比拼 运输工具 转向方式 优点 缺点 平板手推车 万向轮 最灵活 方向不稳 自行车 车把（轮轴） 方向稳定 需要平衡 独轮手推车 手把摆动 结构最简单 不好控制 汽车 方向盘（轮轴） 省力又稳定 结构较复杂 探索 哪种转向装置最方便？ 方向盘（轮轴式）转向装置最方便！ 原因有三点： ① 轮轴省力——轻轻一转就能控制很重的车轮 ② 方向稳定——不像万向轮那样乱跑 ③ 操控精准——转多少角度，车轮就转多少 探索 活动二：给玩具车设计转向装置 探索 任务：选用合适的材料，为玩具车的前轮设计、制作一套转向装置，让玩具车能用手控制转向。 我们要按工程步骤来做： ① 认识材料 ② 选材料、画设计图 ③ 动手组装 ④ 测试转向效果，发现问题再改进 探索 认识实验材料（一） 探索 工程师设计四要点 ① 结构要简单 参考自行车车把结构，制作比较容易 ② 零件要匹配 设计时要考虑与其他组件相匹配 ③ 画出设计简图 画出来方便小组沟通和制作 ④ 标注详细信息 在图上标注尺寸和材料，制作更精准 工程制作第一步不是动手拼，而是先设计！ 探索 探索 根据设计，将方向盘装在玩具车上。 探索 动手制作 步骤1：安装前轮和轴架 做什么： ① 把轴架用螺丝固定在玩具车底座前部 ② 将车轴穿入轴架，两端各装一个前轮 ③ 后轮装在底座后部，固定好 注意：前轮要能左右摆动，不能卡死。螺丝不要拧太紧，要让车轴能灵活转动。 探索 动手制作 步骤2：连接方向盘和转向轴 做什么： ① 把方向盘立在车头位置，用联轴器连接方向盘和转向竖杆 ② 转向竖杆下端连接前轮的轴架 ③ 转动方向盘，观察前轮是否跟着摆动 关键：方向盘 → 联轴器 → 转向杆 → 前轮，这条传动路线要连通，转动方向盘时前轮才会跟着转。 探索 动手制作 步骤3：固定与调试 调试中常见问题和解决办法： 问题1：方向盘转不动 → 螺丝拧太紧，松半圈试试 问题2：前轮不跟着转 → 联轴器没接好，重新插紧 问题3：零件松动掉下来 → 用螺丝螺母重新锁紧 问题4：前轮左右摆动卡住 → 轴架装歪了，调正 工程师就是在不断发现问题、解决问题中改进作品的。 探索 测试：你的小车转向便捷吗？ 测试方法： ① 把小车放地上，直行一段 ② 转动方向盘，看小车是否转弯 ③ 转弯顺不顺畅？ ④ 方向盘回正时，车轮回正了吗？ 成功标准：转向灵活、回正顺畅 探索 思考：转向装置里，哪里是轮？哪里是轴？ 轮 → 方向盘圆盘 手握住转动的外圈，就是"轮" 轴 → 连接的金属杆 方向盘下面连接的转向杆，就是"轴" 结论：我们做的转向装置就是一个轮轴——方向盘是轮，转向杆是轴。转动大轮，带动小轴，轴再带动前轮摆动，小车就转弯了。 探索 对比实验：长车轴 vs 短车轴 实验发现： 短车轴：转弯半径小，小车转弯更灵活、更敏捷 长车轴：转弯半径大，小车转弯慢、需要更大空间 结论：车轴越短，转向越灵活；车轴越长，转向越不灵活。 研讨.交流 研讨 研讨 研讨问题一 转向装置是如何工作的？ 手转方向盘 → 联轴器传力 → 前轮摆动转向 工作原理就是轮轴： 手转动方向盘（轮）→ 轮带动转向杆（轴）转 → 轴通过联轴器带动前轮支架左右摆动 → 前轮改变方向 → 小车转弯。 研讨 研讨问题二 为什么独轮车不需要方向盘？ 独轮车只有一个轮子。人直接握住两根手把，手把和轮子连在一起，向左偏手把轮子就左转，向右偏就右转。 为什么不需要方向盘： ① 人已经直接控制了轮子，不需要再用轮轴间接传动 ② 独轮车结构简单，加方向盘反而多余、增加重量 拓展.迁移 拓展 生活中还有哪些轮轴？ 轮轴就在我们身边！大轮转小轴，帮我们省力地干活。 回顾.练习 练习 1.方向盘主要可以控制小车的（ ） A.快慢 B.重量 C.运动方向 D.运动距离 C 练习 2.转动方向盘，小车会（ ） A.只能向前直走 B.改变行驶方向 C.自动加速 D.自动停下 B 练习 3.方向盘带动转向，主要改变的是（ ）的方向。 A.前轮 B.车尾 C.车身 D.后轮 A 练习 1.安装方向盘之后，小车就可以改变行驶方向。（ ） 2.方向盘拧得越紧卡死，小车转向效果越好。（ ） 3.转动方向盘，会带动前轮改变方向。（ ） 4.没有方向盘的小车，一般只能直行，很难灵活转弯。（ ） 5.安装方向盘时零件脱落，会导致小车不能正常转向。（ ） √ √ × √ √ 练习 安装方向盘对小车来说有什么意义？ 方向盘可以让小车不再只能直行，能够实现转弯，让小车行驶路线更多样。方向盘故障小车就无法完成转向。 总结 给小车安装方向盘 轮轴：大轮 + 小轴，固定同步转动 方向盘 → 轮轴 转向装置原理：转动轮 → 带动轴 → 前轮转向 实验发现：车轴越短，转向越灵活 独轮车：1个轮子，直接摆动手柄，不需要方向盘 生活轮轴：螺丝刀、水龙头、扳手、自行车牙盘、门把手 感谢您的聆听 $