第一单元工具和机械1 使用工具1、很早以前，人类就开始使用工具和机械了，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)。

随着工具和机械的进步，人类的本领越来越大，完成了许多宏伟的(工程)。

工具和机械是(神奇)的，他是人类伟大(创造)，是人类(智慧)的结晶。

2、机械是由(简单机械)组成的。

各式各样的(工具)就是简单机械，我们都(使用)过工具,我们对简单机械并不陌生。

3、在生活生产中，人们做事情常常用(工具)来帮忙，使用工具要十分(小心),不要(伤者)同学和自己。

4、有一些很费力、很难做的事情，如果我们使用了工具就可以(省力)、(方便)地完成了。

不同的工具有不同的(用途)，不同的工具有不同的(科学道理)。

5、(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)。

名词解释：(1)机械：机械是能使我们省力或方便的装置。

(2)简单机械：螺丝刀、钉锤、剪子这些机械构造很简单，又叫简单机械。

问题：1、我们认识哪些工具？我们使用过工具吗？答：认识和经常使用的工具有剪刀、螺丝刀、开瓶器、羊角锤、小刀、镊子、钳子等。

2、说一说我们自己曾经使用过哪些工具，用它来做过什么事情，是怎样使用这些工具的？答：用开瓶器开汽水瓶盖，用螺丝刀拧螺丝，用镊子取细小的物体，用筷子夹饭菜，用剪刀剪纸，用钉锤钉钉子等。

3、对于简单机械，我们有什么问题？答：简单机械都有哪些？简单机械有什么作用？简单机械都能省力吗？简单机械和费力机械的原理是什么？等。

2 杠杆的科学1、在一根棍子下面放一个(支撑)的物体，就可以用它撬起重物了。

人们把这样的棍子叫做(撬棍)。

2、像撬棍这样的简单机械叫做(杠杆)。

3、杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫(支点)；在杠杆上用力的位置叫(用力点)；杠杆克服阻力的位置叫(阻力点)。

4、杠杆尺上有支点，左右两边都有到支点(距离)的标记，是我们研究(杠杆作用)的好工具。

5、我们把杠杆尺当“撬棍”，把挂在杠杆尺左边的钩码看作是要被撬起的(重物)，把挂在杠杆尺右边的钩码看作是我们(用的力)。

名词解释：(1)杠杆：像撬棍这样的简单机械叫杠杆。

(2)支点：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫支点。

(3)用力点：在杠杆上用力的位置叫用力点。

(4)阻力点：杠杆克服阻力的位置叫阻力点。

问题：1、用撬棍撬起重物一定能省力吗？怎样做才能省力？怎样做就不能省力？答：不一定。

用力点距支点远，阻力点距支点近时，能省力；用力点距支点近，阻力点距支点远时，不能省力。

2、怎样用杠杆尺来研究杠杆是否省力的问题？答：应自主决定两端挂钩码的位置和数量，当杠杆尺静止不动时，把杠杆尺挂钩码的位置和数量记录在书上。

3、在什么情况下，杠杆省力？在什么情况下，杠杆费力？在什么情况下，杠杆不省力也不费力？答：用力点距支点远，阻力点距支点近，这种杠杆是省力杠杆。

用力点距支点近，阻力点距支点远，这种杠杆是费力杠杆。

用力点距支点的距离等于阻力点距支点的距离，这种杠杆是不省力也不费力的杠杆。

3 杠杆类工具的研究1、看看瓶盖上的(凹痕)就知道开瓶器的支点在哪里了。

2、我国人民(很早)就开始使用杆秤了。

杆秤也是(杠杆)类工具。

问题：1、我们使用的很多工具都属于杠杆类工具，它们是怎样工作的呢？答：生活中的杠杆并不像杠杆尺那样简单直观，不同杠杆的用力点、支点和阻力点的位置是不相同的，即使是同一个工具，由于使用的方法不同，它的三个重要位置也会发生变化。

2、为什么有些杠杆类工具要设计成费力的呢？答：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(指)、方便拿取等。

不同种类的杠杆有不同的用途，在不同条件下需要使用不同类型的杠杆。

3、我们能解释“秤砣虽小，能压千斤”的道理了吗？提绳的位置对秤的最大称重有什么影响？答：“秤砣虽小，能压千斤”，这是杠杆类工具运用的一个典型现象。

提绳的位置可以影响秤的最小称量值和最大称量值。

提绳位置离秤盘越近，最大称重越大；反之则相反。

4、作为杠杆类工具来研究，杆秤的支点、阻力点、用力点在什么位置？答：杆秤的支点是提绳，阻力点是秤盘，用力点是秤砣。

4 轮轴的秘密1、我们拧水龙头上的轮子就能带动(轴)一起转动，将水龙头(打开)。

2、像水龙头这样，(轮子)和(轴)固定在一起转动的机械，叫做(轮轴)。

3、轮轴的轮大了，提起重物拉动绳子的距离更(长)了。

名词解释：轮轴：像水龙头这样，轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。

问题：1、如果取下水龙头上的轮子，直接去拧轴，还容易拧开水龙头吗？推想轮轴有什么作用？答：不容易拧开水龙头。

推想轮轴有省力的作用。

2、找一找，我们的周围，哪些地方应用了轮轴？它们的哪一部分相当于轮？哪一部分相当于轴？轮轴给我们的工作带来了哪些方便？答：我们身边应用轮轴原理的地方如：门锁把手、水龙头开关、扳手、汽车方向盘等。

轮轴类工具可以使我们工作时省力或方便，如螺丝刀可以省力地拧螺丝，汽车方向盘可以轻松地带动汽车转向，水龙头开关可以轻松地拧紧或拧开水龙头，门锁把手可以轻松地拧开门锁，扳手可以轻松地拧螺丝等。

5 定滑轮和动滑轮1、升旗的时候，我们肯定想过，为什么向(下)拉绳，绳子就升上去了？仔细观察一下，我们就会发现，原来旗杆顶部有一个(滑轮)。

2、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)。

3、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)。

名词解释：(1)定滑轮：固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做定滑轮。

(2)动滑轮：可以随着重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。

问题：1、当我们利用定滑轮提升重物时，需要向什么方向用力？这说明定滑轮有什么作用？答：当向下拉绳子时，重物就会随着绳子上升。

这说明定滑轮有改变用力方向的作用。

2、比较定滑轮和动滑轮的作用有什么不同？答：定滑轮可以改变用力方向，但是并不省力。

动滑轮可以省力，但是不能改变用力方向。

3、在什么情况下会使用定滑轮，在什么情况下会使用动滑轮？答：升旗时、拉窗帘时等会使用定滑轮。

建筑工地上的起重机提起重物时会用到动滑轮。

6 滑轮组1、在建筑工地上，总少不了高大的(起重机)。

2、把动滑轮和定滑轮组合在一起使用，就构成了(滑轮组)。

名词解释：滑轮组：把动滑轮和定滑轮组合在一起使用，就构成了滑轮组。

问题：1、观察起重机的工作，我们有什么发现？答:发现起重机上有许多定滑轮和动滑轮在组合起来使用。

把定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。

2、想一想，滑轮组中的滑轮数量越多越好吗？用我们的研究结果解释，为什么塔式起重机能够吊起那么重的物体。

答：滑轮组的组数(1个定滑轮和1个动滑轮组合在一起为1组)越多，就越省力。

这也是起重机能够吊起很重的物体的原因。

7 斜面的作用1、来到山区，我们会发现山路(弯弯)，盘旋其间。

2、像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做(斜面)。

把一块木板分别搭在高低不同的木块上，就可以做成几个(坡度)不同的斜面。

3、不同坡度的斜面都能够(省力)。

名词解释：斜面：像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做斜面。

问题：1、来到山区，我们会发现山路弯弯，盘旋其间。

山路为什么要这样修建？答：在漫长盘旋的公路上，汽车能正常行驶，而在特别陡峭的山路上，马力小的车就感到吃力了；我们在走坡路时，走坡度大的斜坡明显比走平缓的斜坡吃力。

这是因为坡度越小越省力，而山路这样修建可以使路的坡度变小。

2、我们怎样来研究斜面是否能够省力呢？结果怎样？答：我们研究不同物体在在同一斜面上提升的用力情况。

我们要把向上提升物体用的力和沿斜面提升物体用的力做个比较。

会发现同一物体从斜面拉上去用的力都小于直接把物体垂直提上去用的力。

所以斜面可以省力。

3、我们发现斜面有什么作用？不同坡度斜面的作用有什么不同和相同？答：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。

由此可以得出结论：斜面都能省力，坡度越小越省力，坡度越大越不省力。

4、解释盘山公路为什么会修成“S”形吗？螺丝钉也是斜面吗？答：一条直的上山公路的坡度很大，而“S”形的盘山公路由于路程的延长而坡度变小。

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的将螺丝钉推进木头里。

8 自行车上的简单机械1、自行车是(简单)、(方便)、(环保)的交通工具，很多人都喜欢使用它。

2、自行车是依靠(人)的力量前进的。

3、链条与两个齿轮咬合，起到传递(动力)而使自行车(运动)的作用。

4、在两千多年前的(古希腊)，有一位科学家叫阿基米德。

他发现了(杠杆)和(滑轮)的使用原理和(浮力)定律，在(数学)方面也有很多研究成就。

5、据说，阿基米德曾经对国王夸口说：“只要在宇宙中给我一个支点，我能用一根长长的棍子把(地球)撬起来。

”6、天平秤物体像一个人张开双臂提东西，所以叫(等臂杠杆秤)。

7、到了(两千)多年前，人们终于找到了“小小秤砣压千斤”的巧办法，这就是(不等臂秤)。

8、前臂骨像是一根杠杆，一端是肘关节处，是(支点)；另一端与手部连接，是(阻力点)；上臂正面的肌肉叫做肱二头肌，它有一端连着前臂骨，这点就是杠杆的(用力点)。

9、肌肉拉起杠杆作用的(骨骼),我们的身体就做出了各种各样的(动作)。

问题：1、自行车上使用了哪些简单机械？答：如：车把是轮轴、刹车是杠杆、脚蹬子是轮轴、大齿轮与小齿轮是轮轴、螺丝与螺帽是斜面等。

2、机械有哪些作用？答：简单机械有省力或给人们带来方便的作用，如：延长手臂(指)、方便拿取、改变用力方向、提高速度等。

使用各种机械，就如同延长了人类的臂膀，增强了人类的工作能力，提高了我们的工作效率。

第二单元形状与结构1抵抗弯曲1、很早以前，人们就开始造(房子)、修(桥梁)了。

2、很多的房屋和桥梁都是依靠(直立)的材料(柱子)(横放)的材料(横梁)支撑住的。

它们受压时，横梁比柱子容易(弯曲)和(断裂)，所以，横梁(抗弯曲)能力是建筑科学上要研究的重要问题。

3、材料(长)了容易弯，材料(短)就不容易弯。

4、又(宽)又(厚)的大梁最不容易弯了。

问题：1、推测横梁抗弯曲能力与哪些因素有关？我们为什么这样推测？答：如与材料有关，材料不同抗弯曲能力是不同的。

与长短有关，材料长了容易弯，材料短就不容易弯。

与材料的宽度和厚度有关，材料宽了或厚了不容易弯等。

2、纸的宽度与抗弯曲能力的关系是什么？答：纸的宽度增加，抗弯曲能力也会增加。

3、纸的厚度与抗弯曲能力的关系是什么？答：纸的厚度增加，抗弯曲能力会大大增加。

2 形状与抗弯曲能力1、纸包装箱用的这种材料叫(瓦楞纸板)。

2、把薄板形材料弯折成(V)(L)(U)(T)或(工)字等形状，虽然减少了材料的(宽度)，但却增加了材料的(厚度)。