自行車上的簡單機械

《自行車上的簡單機械》【教學目標】科學概念：自行車運用了輪軸、斜面、杠桿等簡單機械的原理，是應用廣泛的交通工具。過程與方法：發(fā)現(xiàn)并分析自行車上更多的機械種類和作用，然后對本單元所學內(nèi)容進行一次梳理和總結(jié)。情感態(tài)度價值觀：通過整理已認識的各類機械和機械的作用，意識到機械與我們的生活密切相關(guān)?！窘虒W重點】對鏈條和齒輪的研究【教學難點】對其他簡單機械的原理解釋【教學準備】組裝好的齒輪傳動裝置，齒鏈傳動裝置，輪帶傳動裝置，齒輪組實驗盒，簡單機械圖片、電腦課件【教學過程】一、引入我國曾經(jīng)是自行車大國，幾乎每家每戶都有自行車，雖然當今是電動車的天下，但是基本構(gòu)造是離不開腳踏自行車的。今天我們就來找找自行車上到底凝結(jié)了設計師的多少智慧。二、對鏈條和齒輪的研究1、自行車的哪個結(jié)構(gòu)顯然是最重要的？（學生會一般指向鏈條和齒輪）展示圖片，思考：鏈條與兩個齒輪嚙合，能起到什么作用？(1)觀察前后2個齒輪，你發(fā)現(xiàn)了什么？齒輪的大小對自行車速度有什么影響？(2)展示齒鏈傳動裝置，讓學生觀察大小齒輪的運動情況，并作如下記錄：大齒輪齒數(shù)()，小齒輪齒數(shù)() 大齒輪轉(zhuǎn)一圈，小齒輪轉(zhuǎn)()圈，小齒輪轉(zhuǎn)一圈，大齒輪轉(zhuǎn)()圈。2、小組內(nèi)進行探究討論，找出關(guān)系，并進行總結(jié)。大齒輪帶動小齒輪，轉(zhuǎn)動速度變（），小齒輪帶動大齒輪，轉(zhuǎn)動速度變（）。三、咬合傳動與鏈帶傳動的比較？？？？(一)、展示齒輪傳動裝置，齒鏈傳動裝置，兩者進行比較。1、展示填空題：“1、大齒輪與小齒輪咬合傳動，大齒輪轉(zhuǎn)得()軸上()力；小齒輪轉(zhuǎn)得()軸上()力。2、咬合傳動時齒輪轉(zhuǎn)動方向相()，鏈帶傳動時齒輪轉(zhuǎn)動方向相()。”2、請學生上臺來配合實驗：兩只手各揪住大小齒輪的軸，同時扭動軸來較勁，說說哪個齒輪的軸感覺費勁？(學生發(fā)現(xiàn)大齒輪轉(zhuǎn)得慢，小齒輪轉(zhuǎn)得快，感覺大齒輪軸上感覺費勁，說明“咬合傳動時，大齒輪轉(zhuǎn)得(慢)軸上(費)力；小齒輪轉(zhuǎn)得(快)軸上(省)力。”3、在齒輪傳動裝置上，用粉筆給大小齒輪作標記，順時針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪逆時針轉(zhuǎn)；逆時針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪順時針轉(zhuǎn)，說明“咬合傳動時齒輪轉(zhuǎn)動方向相(反)”。(這里補充說明咬合傳動的危險性，告誡學生不要去碰開動中的齒輪機器)4、在齒鏈傳動裝置，用粉筆給大小齒輪作標記，順時針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪順時針轉(zhuǎn)；逆時針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪順時針轉(zhuǎn)，說明“鏈帶傳動時齒輪轉(zhuǎn)動方向相(同)”。5、思維練習一：畫幾個相鄰的圓，表示齒輪咬合傳動，問各個齒輪的轉(zhuǎn)向。6、思維練習二：修改為鏈帶傳動的輪，考問學生各個齒輪的轉(zhuǎn)向。(二)展示齒鏈傳動裝置，輪帶傳動裝置，兩者比較。兩者傳動原理一樣，旋轉(zhuǎn)方向一樣，只是齒鏈傳動更牢靠，不易打滑。四、尋找自行車上的簡單機械展示課件圖片，找找看，我們能在自行車上發(fā)現(xiàn)哪些簡單的機械的應用。課件演示：車把、閘把、車閘、踏腳、飛輪、腳蹬、花盤齒輪、鏈條等圖片和小組的同學交流，把大家的發(fā)現(xiàn)記錄下來。自行車部件簡單機械類型所起到的作用五、本單元小結(jié)通過本單元的學習，同學們學到了哪些知識，現(xiàn)在我們就一起來回憶一下。(杠桿、輪軸、定滑輪、動滑輪、滑輪組、斜面、齒輪這幾類簡單機械的原理及應用。)指名學生發(fā)言，對學生沒回答完整的請學生補充，實在沒說清的由教師給出正確定義。并組合生活中的問題進行理解鞏固.。六、知識拓展1、請同學們默讀阿基米德撬地球的故事，然后設計一個把大船移入水的方案，可以把各種省力工具綜合運用。2、展示杠桿與滑輪組合的方案。3、展示多級齒輪放大力量的方案。4、學會感恩先輩們的偉大發(fā)明，以后要多搞發(fā)明創(chuàng)造，建設美好未來?！窘虒W反思】本課通過對生活中常見的自行車進行觀察研究，分析其中的各種簡單機械原理，也算是第一單元的一個小結(jié)性活動。本課安排了四個活動：了解人腳蹬的力通過鏈條和齒輪傳到了車輪上；了解齒輪大小與車速快慢及用力大小的關(guān)系；認識自行車上的簡單機械。簡單機械的應用案例上課準備工作前，我遇到的麻煩是：學校里找不到自行車，更沒有變速自行車。最后只能自己組裝齒鏈傳動等裝置并結(jié)合電腦課件進行演示。第一個活動，學生身有體會容易理解。第二個活動“齒輪大小與車速快慢及用力大小的關(guān)系”因為每班騎過變速車有過切身體會的學生不多，所以除了讓這些學生談談自己的體會之外，在通過自行車實物進行分析后，讓幾個學生通過探究實驗對自行車的前后2個齒輪進行觀察研究，改變一下齒輪比，小組內(nèi)進行探究討論，發(fā)現(xiàn)2者之間的關(guān)系，并進行總結(jié)：大齒輪帶動小齒輪，轉(zhuǎn)動速度變快，小齒輪帶動大齒輪，轉(zhuǎn)動速度變慢，從而加深印象。第三個活動“認識自行車上的簡單機械”，一定要讓學生觀察實物并動手感知才好。但實際課堂上這樣的條件不允許，只能通過個別學生的動手感知加上小組的討論，以及課件上的標示，將它們一一展現(xiàn)。自行車上的簡單機械主要是杠桿和輪軸的應用，在分析時，如果認為是杠桿的應用，就要讓學生找找支點、阻力點、用力點；如果是輪軸的應用，就讓學生找找輪和軸，這樣可以加深理解。自行車上的簡單機械如下：①自行車上的杠桿A、控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動自行車前輪，來控制自行車的運動方向和自行車的平衡.B、控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上.C、自行車的踏腳用到了杠桿原理。以飛輪的輪軸為支點，用較長的鐵桿來轉(zhuǎn)動鏈條上的飛輪，可以省力。A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸。C、后軸上的齒輪和后輪：組成費力輪軸（軸帶動輪轉(zhuǎn)動）。D、前軸上的大車輪與小車軸：組成省力輪軸③自行車上的斜面螺絲與螺帽本節(jié)課存在的缺點和不足：1、學生可能對自行車的各個部件的名稱還不熟悉，上課前沒有介紹各個結(jié)構(gòu)，結(jié)果導致學生匯報時很混亂，各種名稱都有。2、實驗過程中，細節(jié)性問題處理不夠完善，如在研究自行車前后（大小）輪關(guān)系的實驗中，設計上我分別安排了測量大（前齒輪）輪轉(zhuǎn)動一圈，?。ê簖X輪）輪轉(zhuǎn)幾圈？小齒輪轉(zhuǎn)動幾圈大齒輪轉(zhuǎn)一圈？結(jié)果我只讓他們測了第一個，后面得就沒有測，直接讓他們報出來了，這對學生構(gòu)建科學概念及加深印象沒有