第1单元简单机械1-1 斜面一.教学目标:1.通过实验知道斜面能省力,指导学生认识斜面,并知道斜面坡度越小,越省力。
2.了解斜面在实际中的作用。
3.让学生在探究斜面的实验中,体验科学探究的过程。
二.教学设计:活动一:了解斜面的作用活动目的:1.识斜面。
2.知道使用斜面能省力,鞋面坡度越小,越省力。
3.体验科学探究的过程。
活动器材:重物、长木板、测力计活动二:比较南浦大桥两端的直线设计与螺旋设计的优缺点活动目的:1.识斜面可以变形,其中螺旋就是一种变形的斜面。
2.拖过比较南浦大桥两端引桥不同形状的设计,了解斜面在实际中的应用。
活动器材:图片三.教学过程:活动一:了解斜面的作用活动二:比较南浦大桥两端的直线设计与螺旋设计的优缺点板书设计:斜面斜面——一个倾斜的平面坡度越大,用力越小;坡度越小,用力越大。
1-2 杠杆一.教学目标:1.通过实验体验杠杆的作用,知道利用杠杆可以省力或使工作方便。
2.初步了解杠杆在生产和生活中的应用。
3.让学生在探究杠杆的实验中,体验科学探究的过程。
二.教学设计:活动一:用杠杆举起重物活动目的:1.验杠杆的作用。
2.初步知道利用杠杆可以省力,也可能费力。
3.初步了解支点在一端类型的杠杆。
活动器材:长尺、橡皮、重物、胶带活动二:杠杆在生活中的应用活动目的:1.步了解杠杆在生产和生活中的应用。
2.让学生在探究杠杆的实验中,体验科学探究的过程。
活动器材:剪刀、核桃夹、扳手、尖嘴钳、镊子三.教学过程:板书设计:杠杆远,比较省力。
用力位置离支点近,比较费力。
1-3 滑轮一.教学目标:1.通过观察指导学生认识滑轮。
2.通过实验指导使用滑轮能改变力的方向,不能省力;使用动滑轮能省力但不能改变力的方向。
3.了解滑轮组的作用,了解滑轮在实际生活中的应用。
4.让学生在探究滑轮的实验中,体验探究的过程。
二.教学设计:活动一:用定滑轮体物活动目的:1.认识滑轮、定滑轮。
2.通过实验知道使用定滑轮能改变用力的方向,不能省力。
活动器材:铁架台、测力计、滑轮、钩码、细绳活动二:用动滑轮提物活动目的:知道动滑轮能省力但不能改变力的方向。
活动器材:铁架台、测力计、滑轮、钩码、细绳活动三:了解滑轮组的作用活动目的:1.了解滑轮组的作用。
2.了解滑轮在实际中的应用。
活动器材:吊车工作图片、铁架台、测力计、2只滑轮、钩码、细绳三.教学过程活动二:用动滑轮提物活动目标:知道动滑轮能省力但不能改变力的方向。
板书设计:滑轮定滑轮:改变方向,但不能省力动滑轮:不改变方向,但可省力滑轮组:即改变方向,又能省力1-4 轮轴一.教学目标:1.通过观察,让学生认识轮轴。
2.通过实验知道使用轮轴能省力或能达到做工快捷的效果。
3.了解轮轴在实际生活中的运用。
4.让学生在探究轮轴的实验中体验探究的过程。
二.教学设计:活动一:认识轮轴活动目的:1.通过观察,让学生认识轮轴。
2.通过游戏,激发学生探究轮轴的兴趣。
活动器材:啤酒瓶活动二:轮轴的作用活动目的:1.通过实验知道使用轮轴能省力或能达到做工快捷的效果。
2.在探究轮轴的作用实验中,体验探究的过程。
活动器材:铁架台、测力计、轮轴、钩码、细绳活动三:轮轴在生活中的运用活动目的:了解轮轴的实际运用活动器材:螺丝刀、扳手、水龙头、门把手、木块、洋眼三.教学过程:板书设计:轮轴用轮轴能省力或能达到做工快捷的效果。
第2单元机器2-1 机器的组成一.教学目标:1.通过观察、交流,知道机器是由简单机械组合而成的一种复杂机械,了解机器一般由动力、传动、工作、控制四部分组成。
2.通过拆装一些简单机器,体会部分与整体的关系,初步建立“系统”的概念。
3.培养学生的观察、分析、动手操作能力和对机器的探究兴趣。
二.教学设计:活动一:认识机器活动目的:1.通过观察、交流,了解自行车上所使用的各种简单机械,知道机器是由各种简单机械组合而成的。
2.引发学生对机器的探究兴趣。
活动器材:自行车结构示意图(或实物)活动二:认识机器的组成活动目的:1.通过观察分析,了解机器的四个基本组成部分及其各自所起的作用。
2.培养仔细观察、分析的科学精神。
活动器材:电锯、三轮车、抽水机等图片活动三:拆装简单机器活动目的:1.通过拆装,进一步了解机器的各个组成部分与作用。
2.能表述机器个部分协同工作的过程,体会部分与整体的关系,初步建立“系统”的概念。
活动器材:风磨模型、微型风扇、手摇卷笔刀、四驱车等三.教学过程:活动二:认识机器的组成活动三:拆装简单机器板书设计:机器的组成机器一般由动力、传动、工作、控制四部分组成。
2-2 动力与传动一.教学目标:1.通过观察、交流,了解机器的各种动力来源和几种常见的传动方式。
培养资料收集整理和表述能力。
2.通过组装传动装置,进一步体验、理解传动部分的作用以及不同传动方式的特点,培养动手实践和分析比较能力。
3.激发学生对机器的动力和传动进一步探究的兴趣。
二.教学设计:活动一:探究机器的动力活动目的:1.通过观察、交流,了解机器所使用的各种动力,了解常见的动力来源及类型。
2.通过资料收集与交流,初步了解一些常见的动力机。
活动器材:手摇钻、豆浆机、摩托车、水磨等机器实物;录像活动二:了解动力传递方式活动目的:1.了解几种常见的传动方式及其各自特点。
2.培养资料收集整理和表述能力。
活动器材:四驱车、拖拉机、缝纫机、火车等一些常见传动方式录像活动三:组装传动装置活动目的:1.学会组装皮带传动和齿轮传动装置,进一步体验、理解动力传递过程以及不同传动方式的特点,培养动手实践和分析比较能力。
2.进一步激发学生对机器的探究兴趣。
活动器材:大小齿轮、线轴、皮带圈等三.教学过程:活动一:探究机器的动力活动二:了解动力传递方式板书设计:动力与传动水、风力→蒸汽机→蒸汽轮机→内燃机→燃气轮机→电动机2-2 工作与控制一.教学目标:1.通过观察、交流,了解机器的各种工作方式,体会科学技术的作用。
2.通过分析讨论,了解一些常见的控制方式(改变动力的、改变传动的),体会控制部分对系统的意义。
3.进一步体会系统各部分之间的关系。
二.教学设计:活动一:了解机器的工作方式活动目的:1.通过观察、交流,了解机器的各种工作方式。
2.体会机器的广泛用途和科学技术的作用。
3.培养学生注意日常观察的习惯。
活动器材:削皮机、搅拌机、电钻、起重机图片活动二:探究机器的控制活动目的:1.通过交流、讨论,了解汽车等一些常见机器的控制方式。
2.知道机器的控制一般都是通过控制动力、或控制传动来实现的。
3.体会机器各部分间的关系,进一步提升对“系统”的理解。
活动器材:汽车驾驶舱内部结构图、机器的控制部件活动三:调查自行车的制动方式活动目的:1.通过调查,进一步了解机器的各种控制方式。
培养学生调查能力。
2.进一步激发学生对机器的探究兴趣。
活动器材:调查表、各类自行车图片三.教学过程:活动一:了解机器的工作方式活动二:探究机器的控制板书设计:工作与控制[参考资料]一.动力机:1.水轮机、风车是人最早发明的动力机。
2.蒸汽机:在锅炉里把水烧开,产生高压蒸汽;利用高压蒸汽推动汽缸中的活塞,带动轮子转动,产生动力。
蒸汽机车就是利用蒸汽机做动力的。
3.蒸汽轮机:利用高压蒸汽推动叶轮转动,产生动力。
火力发电站,就是利用蒸汽轮机带动发电机发电的。
4.内燃机:使汽油、柴油在汽缸内燃烧,产生高压气体,推动汽缸内的活塞,带动轮子转动,产生动力。
汽车、拖拉机、摩托车、坦克、轮船、军舰、小型飞机等,都是用内燃机做动力的。
5.燃气轮机:利用汽油、煤油等燃烧时产生的高压气体推动叶轮转动,产生动力。
这种动力机多用在飞机上。
6.电动机:利用电和磁的作用使中间的转子飞快转动,产生动力。
电动机是现代机器中应用最广泛的动力机,体积小、动力大、操作容易、不污染环境。
此外还有火箭发动机。
随着科学的发展,人们还会发明新的动力机。
二.传动:把动力机产生的动力传递给工作机的过程。
常见的传动装置有3种:皮带传动、齿轮传动、链条传动。
1.皮带传动:用张紧的(环形的)皮带,套在两根传动轴的皮带轮上,它依靠皮带和皮带轮张紧时产生的摩擦力,将一轴的动力传给另一轴。
皮带转动可用于两轴(工作机与动力机)之间大距离传动。
由于皮带有弹性,可以缓和冲击、减少振动,传动平稳,但不能保持严格的传动比(主动轮每分钟的转数对从动轮每分钟转数的比值)。
传动件遇到障碍或过载时,皮带会在皮带轮上打滑,因此可防止机件损坏。
皮带传动简单易行,成本低,保养维护也简单,还便于拆换。
但由于皮带在皮带轮上打滑,所以皮带传动的机械效率低,而且皮带本身耐久性也较差,使用久了会逐渐伸长,因此应随时调整。
皮带传动装置上的所有轮子通常同时按照同一方向转动。
但是,如果将皮带扭成“8”字形,轮子就会向相反方向转动。
如果两个轮子的尺寸相同,它们就会以相同的速度转动。
传送的力也就无所谓“有利”或“无利”。
如果两个轮子大小不等,它们就会以不同的速度转动。
这样就产生了机械效益。
大轮转动小轮既快捷又省力;而小轮转动大轮则既慢又费力。
2.齿轮传动:靠主动齿轮的齿直接与从动轮的齿啮合(咬合),推动从动轮转动,而传动。
常见的齿轮传动特点:齿轮传递的效率可大可小,而且机械效率高,能保持严格的传动比,机构紧凑,能够传递比较大的动力,转速可以很高。
缺点是制造复杂,造价高,在负载过重时容易产生冲击、打牙现象,传动时会产生噪声。
改变主动轮和从动轮的齿数关系,可以改变它们的传动比。
两个相邻的齿轮总是按照相反方向转动。
如果你非常想让它们向同一方向转动,请将一个小齿轮放在中间。
这个小齿轮叫做惰轮。
齿轮可以按不同的方法组合。
许多玩具内部都有复杂的齿轮装置。
复合齿轮组是指同一根轴上同时装有大小齿轮的齿轮组。
高速档是大齿轮转动小齿轮,产生较快的速度;低速档是小齿轮转动大齿轮,产生较大的力量。
各种齿轮组都有专门的用途。
它们有非常有趣的名字。
①棘齿轮非常有趣。
棘轮是指一个小齿轮,棘爪是指一条直齿轮。
两者组合起来就能提放或前后挪动物体了。
②涡轮只从螺纹向齿轮传力,相反方向不能传力。
螺纹起刹车的作用,它需要旋转多次,齿轮才能转动一圈。
③锥齿轮允许两个齿轮成90°角转动。
换句话说,锥齿轮可以转弯。
④另一种棘齿轮的上方装有棘爪。
棘爪起刹车作用,以防轮子滑落,并驱动棘轮向一个方向转动;反向转动时,棘轮将停止转动。
棘齿轮常用于运转时“喀哒喀哒”作响的机械上,比如套筒扳手。
3.链传动:由装在平行轴上的链轮和封闭的链条组成。
链传动是靠链条的链节和链轮的齿相啮合而传动的一种传动装置。
链传动两轮之间的运动靠链条来传递。
链传动能保持严格的传动比;它可以在一根链上传动几根平行轴,链传动的机械效率比齿轮传动稍低,但比皮带传动高,两个链轮的中心距不能太长,要比皮带传动小。