湘教版四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第五單元 生活中的機(jī)械教學(xué)設(shè)計(jì)
(4)拓展活動(dòng),滑輪的組合。 拓展活動(dòng),安排了定、動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)重新組合。繞繩游戲與系鞋帶活動(dòng)分別是定、動(dòng)滑輪的應(yīng)用(鞋上的穿帶孔就像是動(dòng)滑輪,當(dāng)用力拉鞋帶時(shí),穿帶孔就從鞋的兩邊向鞋的中間移動(dòng))。在學(xué)生動(dòng)手操作中體會(huì)滑輪的廣泛應(yīng)用,它給人們的生活帶來(lái)極大的方便。
教學(xué)此環(huán)節(jié)時(shí),滑輪組的組合、繞繩游戲可以分組進(jìn)行,而系鞋帶活動(dòng)則可單人進(jìn)行(我們系的鞋帶一般是動(dòng)滑輪的利用, 繞繩游戲是滑輪組的應(yīng)用)。
【應(yīng)變參考】
(1)在“自制滑輪提放重物,看誰(shuí)方法多”的環(huán)節(jié)中,有的學(xué)生可能組裝成定滑輪(將曲別針或線軸固定在某一位置),也可能組成動(dòng)滑輪(讓曲別針或線軸隨重物移動(dòng))。聰明的孩子也可能組裝成滑輪組。教學(xué)時(shí)注意,這幾種組裝都可能出現(xiàn)。如果這樣,(1)教師應(yīng)及時(shí)將對(duì)定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的認(rèn)識(shí)在學(xué)生的交流匯報(bào)中自然點(diǎn)出,并與下個(gè)環(huán)節(jié)合并,然后討論“你認(rèn)為使用定滑輪、動(dòng)滑輪會(huì)怎樣呢?”猜想后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段;(2)也可以讓學(xué)生邊匯報(bào)邊穿插“在生活中你見(jiàn)到過(guò)這種滑輪的使用嗎?使用它有什么好處?”待認(rèn)識(shí)與猜想完畢后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段。
(2)關(guān)于滑輪、定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的概念不要求學(xué)生掌握,了解即可。
(3)注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育;研究活動(dòng)開(kāi)始前要讓學(xué)生明確研究問(wèn)題,有計(jì)劃進(jìn)行。
(5) 教學(xué)時(shí),教師可根據(jù)本地區(qū)本校的教學(xué)條件進(jìn)行。如對(duì)滑輪不感興趣,可自編輪軸、齒輪或斜面的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。只要能達(dá)到技能訓(xùn)練目的,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)利用機(jī)械可以提高工作效率即可。
簡(jiǎn)單機(jī)械
由人類(lèi)最早使用的一些古老的簡(jiǎn)單工具經(jīng)演變而成的機(jī)械,一般將簡(jiǎn)單機(jī)械按其特性劃分為兩類(lèi):一類(lèi)是由杠桿原理發(fā)展而成的杠桿類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械,包括杠桿、滑輪、輪軸等。一類(lèi)是由斜面原理發(fā)展而成的斜面類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械,包括斜面、螺旋和劈等。利用簡(jiǎn)單機(jī)械可以改變力的大小,達(dá)到省力、省時(shí)的目的。此外,還能夠改變用力的方向或作用點(diǎn)的位置,以滿(mǎn)足某些要求。但從作功的角度看,作為工具使用的簡(jiǎn)單機(jī)械所作的功,都等于人力所作的功,就是說(shuō),任何機(jī)械,只能將功能轉(zhuǎn)移,而不能省功。簡(jiǎn)單機(jī)械在現(xiàn)代的各種機(jī)械或儀器中仍被廣泛采用,如打字機(jī)的按鍵、鋼琴的琴鍵、汽車(chē)的剎車(chē)踏板等都是由杠桿演變而來(lái)的。在物資運(yùn)輸,提升設(shè)備中,滑輪、斜面和螺旋的應(yīng)用更為普遍。
2.杠桿
在外力作用下能繞桿上一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械。在杠桿上,使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做阻力。動(dòng)力的作用點(diǎn)叫做力點(diǎn),阻力的作用點(diǎn)叫做重點(diǎn),杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫做支點(diǎn)。從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫做力臂,從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫做重臂。當(dāng)力臂大于重臂時(shí),省力,但費(fèi)距離;當(dāng)力臂小于重臂時(shí),費(fèi)力,但省距離;當(dāng)力臂等于重臂時(shí),不省力也不費(fèi)力。
3.杠桿的變化
剪子、鉗子、起釘錘等工具在外形上與撬棍相比有了一定的變化。但它們都是根據(jù)杠桿的原理設(shè)計(jì)的。起釘錘的支點(diǎn)、力點(diǎn)、重點(diǎn)不在一條直線上,鑷子的支點(diǎn)不在中間,剪子、鉗子的支點(diǎn)在軸上。鑷子是費(fèi)力的,其余的都是省力的。有些杠桿類(lèi)的工具設(shè)計(jì)成費(fèi)力的是為了省距離,使工作方便,如鑷子,在力點(diǎn)(手指捏的那個(gè)地方)按下一個(gè)很小的距離,重點(diǎn)(鑷子尖)就能移動(dòng)較大的距離,很快把物體夾住,很靈活,很方便。同樣,釣魚(yú)竿的道理也是如此。