一、使用工具1、机械是能使我们省力或方便的装置,螺丝刀、钉锤、剪子,这些机械构造很简单,又叫简单机械。
2、机械指的是利用力学原理组成的各种装置,杠杆、滑轮、斜面等都是机械,简单机械又被人们习惯地称为工具。
3、使用工具和机械就如同增强了自己的力量,延长了人类的臂膀。
4、工具和机械是神奇的,它是人类的伟大创造,是人类智慧的结晶。
5、再复杂的机械也是由简单的机械组成的。
6、在生产生活中,人们做事情常常用工具来帮忙。
7、不同的工具有着不同的用途,不同的工具有着不同的科学道理。
8、实践中解决指定的科学问题拔图钉用小刀或剪刀来撬;铁钉用羊角锤来撬;螺丝钉、木螺钉用螺丝刀。
发现做同样的事情,用不同的工具,效果是不同的,工具和机械可以帮助我们做一些事情,恰当地选用工具和机械,可以提高工作效率。
9、滑轮、斜面、杠杆应用斜面:油桶通过斜面推上车比较省力。
杠杆:大石头用撬棍当杠杆去撬动比较省力。
滑轮:利用绳子和轮子组成定滑轮可以很方便的将国旗挂到旗杆顶上。
二、杠杆的科学1.能绕着一个固定的支点,将物体撬起的简单机械叫做杠杆。
2.杠杠三要素是用力点、支点、阻力点。
3.支撑杠杆,使杠杆能够绕着转动的位置叫支点。
4.杠杆上用力的位置叫用力点。
5.杠杆克服阻力的位置叫阻力点。
6.杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、既不省力也不费力杠杠三类。
7.杠杆是不是省力与它的三个点的位置有关。
8.用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离是省力杠杆;用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离是费力杠杆;用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离是既不省力也不费力杠杆。
9.杠杆尺做实验,得到以上结论。
10.剪刀是一个阻力点会移动的杠杆,人体的小臂骨是费力省距离的杠杆。
11.阿基米德是总结杠杆原理的第一人,他说,给我一个足够长的杠杆和一个支点,我能撬起地球。
12.杠杆尺上有支点,左右两边都有到支点距离的标记,杠杆尺是我们研究杠杆作用的好工具,使用时要把它调节到平衡状态。
13.挂在杠杆尺左边的钩码看做是要被撬起的重物,杠杆尺右边挂的钩码看作是我们用的力。
14.当杠杆尺左边钩码数乘以格数等于右边钩码数乘以格数时杠杆平衡。
15.分析是否属于杠杆:羊角锤,钳子,剪刀,天平,锥子,擀面棍。
(锥子擀面棍不是杠杆)16.像撬棍这样的简单机械叫做杠杆。
17.阿基米德:给我一个支点,我能撬起地球。
三、杠杆类工具的研究1、杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力的杠杆。
2、杠杆是否省力是由它的三个点的位置决定的。
3、教科书中打开油漆桶的铁片和打开饮料瓶的开瓶器是省力杠杆,夹东西的夹子是费力杠杆。
4、铁片和开瓶器与夹子的相同点和不同点不同点:用铁片翘铁桶盖子和用开瓶器开瓶盖是杠杆的用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离,所以铁片和开瓶器是省力的杠杆,用夹子夹取物品时,杠杆的用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离,所以夹子在夹取物品时是费力的杠杆。
相同点:这三种工具都是杠杆,在工作过程中都能找到支点、用力点和阻力点。
5、省力杠杆:偏口钳、园林剪、裁纸刀、剥线钳、剪刀、核桃夹、尖嘴钳、羊角钉锤、老虎钳等费力杠杆:镊子、筷子、钓鱼竿、船桨、裁缝剪刀、火钳等不省力也不费力杠杆:订书器、天平、跷跷板等6、为什么有些杠杆类工具要设计成费力的呢?省力只是工具的一个作用,工具还有给人们带来方便的作用,如延长手臂(或手指)的移动范围、方便拿取细小物品、节省移动距离等。
7、杆秤是利用杠杆平衡原理来称物体的质量,由秤盘、秤杆、秤砣、提绳等组成。
杆秤提绳的位置就是杠杆的支点,秤盘的悬挂位置和挂秤砣的悬挂位置分别是杠杠的阻力点和用力点。
8、小杆秤制作步骤(1)把一根小手指粗的竹筷或直木棍(长约30-50厘米)打磨光滑;50克钩码1-10个,其中一个用钓鱼线系好做秤砣。
(2)自制一个秤盘,系好三条一样长的细绳并固定在秤杆上。
(3)在秤砣与秤盘间选择适当的位置系上一个绳套,作为初次实验的平衡点。
(4)利用平衡原理制作托盘小杆秤刻度,在秤盘内每次加一个砝码(50克)移动秤砣使秤平衡,并在秤杆的挂秤砣的位置做好标记,直到秤杆用完为止。
9、解释秤砣虽小,能压千斤的道理。
因为提绳的位置和挂秤盘的位置是固定的,挂秤砣的位置离提绳越远,秤杆平衡时,秤盘里的物体越重,所以说“秤砣虽小,能压千斤”。
10、提绳的位置对秤的最大称重有什么影响?杆秤提绳的位置是杠杠的支点,提绳的位置越靠近悬挂秤盘的位置,秤的最大称重越大:提升的位置越远离悬挂秤盘的位置,秤的最大称重越小。
11、同一个工具如果使用方法不同,那么它的三个重要位置也会发生变化,如用剪刀的刀尖部分去剪东西时,阻力点到支点的距离就有可能等于或大于用力点到支点的距离,此时就变成不省力也不费力杠杆和费力杠杆了。
四、轮轴的秘密1、像水龙头这样,轮子和轴固定在一起转动的机械叫做轮轴。
2、在轮轴的轮上用力能够省力,轴上用力比较费力。
在轴不变的情况下,轮越大,轮轴越省力。
3、轮轴是一种变形的杠杆,轮和轴固定的中心相当于杠杆的支点,在轮上用力的位置相当于杠杆的用力点,在轴上用力的位置相当于杠杆的阻力点。
4、生活中的轮轴:门把手、水龙头、辘轳、扳手,方向盘、自行车把手、绞盘、石磨等。
5、轮轴给我们的工作带来了哪些方便?轮轴有两种用途,一种是为了省力,一种是为了省距离,在轮上施力时是省力的机械,但比较费距离,如门把手和钓鱼竿的卷线器,在轴上施力时是省距离的机械,但比较费力,如脚踏车后轮和汽车的传动轴,我们可以根据实际的需要来选择省力的机械和省距离的机械。
合理地使用它们,可以大大提高我们的工作效率。
补充全解19 20实验五、定滑轮和动滑轮1、像旗杆顶部的滑轮那样,固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做定滑轮。
2、像塔吊的吊钩上可以随着重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。
3、定滑轮的作用是可以改变力的方向,但不能省力。
动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
4、定滑轮时其实是一个不省力也不费力的杠杆。
动滑轮实际是一个省力杠杆。
5、比较定滑轮和动滑轮的作用有什么不同?我们在什么情况下使用定滑轮,在什么情况下使用动滑轮?定滑轮是固定的,它的位置不会改变,可以改变力的方向不省力,旗杆顶部、电梯设备等都应用定滑轮。
动滑轮跟被拉起的物体一起运动,不能改变力的方向,省力,搬移重物(起重机上有动滑轮)、缆车等都应用动滑轮。
六、滑轮组1、把动滑轮和定滑轮组合在一起使用,就构成了滑轮组。
2、滑轮组能够改变力的方向,而且可以成倍的省力。
3、滑轮组中的滑轮数量越多越好吗?滑轮组中的滑轮数量不是越多越好,还要考虑滑轮的自重和摩擦力等因素的影响。
4、为什么塔式起重机能够吊起那么重的物体?塔式起重机上安装了可以改变力的方向,并且可以省力的滑轮组,因此它能吊起很重的物体。
5、滑轮组的组数(一个定滑轮和一个动滑轮组合在一起为一组)越多就越省力。
补充全解29 30实验七、斜面的作用1、像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械叫做斜面。
2、将物体提升到一定高度,利用斜面比直接提起要省力。
3、坡度越小用力越小,坡度越大用力越大,直接垂直向上提重物相当于坡度为90度,用力最大。
4、斜面能够省力,在其他条件相同的情况下,坡度越小越省力,坡度越大越费力。
5、生活中应用斜面的地方文具盒里的剪刀、卷笔刀等刀具的刀口,生活中的斧头、菜刀、楼梯、盘旋的山路、高速公路立交桥的引道、螺丝钉、拉链、人类的门牙等。
6、盘山公路为什么修成S形?一条直的上山的公路坡度很大,而S型的盘山公路由于路程的延长而使坡度变小,达到省力的效果,从而让汽车能够轻轻松松地行驶。
7、为什么用螺丝刀比用钉锤能轻松的将螺丝钉钉入和取出?螺丝钉的螺纹相当于盘山路,延长了路程,坡度变得很小,因此用螺丝刀转一转,就能轻松地将螺丝钉推进木头里,在前面取出钉子和螺丝钉的实验中,由于钉子没有螺纹,相当于坡度很大,用羊角锤使劲才能取出钉子,而螺丝钉有螺纹,坡度变得很小,用螺丝刀就能轻松地将螺丝钉取出。
8、为什么要用引桥将车辆引导到正桥上?引桥是从正桥伸向岸边的过渡桥,在高度相同的情况下,斜面越长越省力,引桥增加了斜面的长度,减小了坡度,使车辆或行人上桥时更省力。
补全解33 34实验八、自行车上的简单机械1、自行车运用了轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理,是应用广泛的交通工具。
2、自行车齿轮转动的快慢与齿轮的大小是什么关系?大齿轮带动小齿轮转动时,小齿轮转动的速度比大齿轮快;小齿轮带动大齿轮转动时,大齿轮转动的速度比小齿轮慢。
3、当变速自行车脚踏板的最大齿轮带动后面最小的驱动齿轮时,转速最快,但是最费力;当脚踏板的最小齿轮带动后面最大的驱动齿轮时,转速最慢,但是最省力。
4、自行车上的简单机械记录表5、我们已经认识了一些简单机械,归纳起来机械有哪些作用?使用机械可以省力,如用羊角锤拔钉子;使用机械可以加快速度(省时),如变速自行车;使用机械可以使工作更方便,如使用定滑轮提起重物。
补全解37页实验。