自行車上的簡單機(jī)械

《自行車上的簡單機(jī)械》【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：自行車運(yùn)用了輪軸、斜面、杠桿等簡單機(jī)械的原理，是應(yīng)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(jī)械種類和作用，然后對本單元所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一次梳理和總結(jié)。情感態(tài)度價(jià)值觀：通過整理已認(rèn)識(shí)的各類機(jī)械和機(jī)械的作用，意識(shí)到機(jī)械與我們的生活密切相關(guān)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】對鏈條和齒輪的研究【教學(xué)難點(diǎn)】對其他簡單機(jī)械的原理解釋【教學(xué)準(zhǔn)備】組裝好的齒輪傳動(dòng)裝置，齒鏈傳動(dòng)裝置，輪帶傳動(dòng)裝置，齒輪組實(shí)驗(yàn)盒，簡單機(jī)械圖片、電腦課件【教學(xué)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(dāng)今是電動(dòng)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(shè)計(jì)師的多少智慧。二、對鏈條和齒輪的研究1、自行車的哪個(gè)結(jié)構(gòu)顯然是最重要的？（學(xué)生會(huì)一般指向鏈條和齒輪）展示圖片，思考：鏈條與兩個(gè)齒輪嚙合，能起到什么作用？(1)觀察前后2個(gè)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(dòng)裝置，讓學(xué)生觀察大小齒輪的運(yùn)動(dòng)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(jìn)行探究討論，找出關(guān)系，并進(jìn)行總結(jié)。大齒輪帶動(dòng)小齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)速度變（），小齒輪帶動(dòng)大齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)速度變（）。三、咬合傳動(dòng)與鏈帶傳動(dòng)的比較？？？？(一)、展示齒輪傳動(dòng)裝置，齒鏈傳動(dòng)裝置，兩者進(jìn)行比較。1、展示填空題：“1、大齒輪與小齒輪咬合傳動(dòng)，大齒輪轉(zhuǎn)得()軸上()力；小齒輪轉(zhuǎn)得()軸上()力。2、咬合傳動(dòng)時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相()，鏈帶傳動(dòng)時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相()?！?、請學(xué)生上臺(tái)來配合實(shí)驗(yàn)：兩只手各揪住大小齒輪的軸，同時(shí)扭動(dòng)軸來較勁，說說哪個(gè)齒輪的軸感覺費(fèi)勁？(學(xué)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(fèi)勁，說明“咬合傳動(dòng)時(shí)，大齒輪轉(zhuǎn)得(慢)軸上(費(fèi))力；小齒輪轉(zhuǎn)得(快)軸上(省)力?！?、在齒輪傳動(dòng)裝置上，用粉筆給大小齒輪作標(biāo)記，順時(shí)針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)；逆時(shí)針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)，說明“咬合傳動(dòng)時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相(反)”。(這里補(bǔ)充說明咬合傳動(dòng)的危險(xiǎn)性，告誡學(xué)生不要去碰開動(dòng)中的齒輪機(jī)器)4、在齒鏈傳動(dòng)裝置，用粉筆給大小齒輪作標(biāo)記，順時(shí)針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)；逆時(shí)針轉(zhuǎn)大齒輪發(fā)現(xiàn)小齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)，說明“鏈帶傳動(dòng)時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相(同)”。5、思維練習(xí)一：畫幾個(gè)相鄰的圓，表示齒輪咬合傳動(dòng)，問各個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)向。6、思維練習(xí)二：修改為鏈帶傳動(dòng)的輪，考問學(xué)生各個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)向。(二)展示齒鏈傳動(dòng)裝置，輪帶傳動(dòng)裝置，兩者比較。兩者傳動(dòng)原理一樣，旋轉(zhuǎn)方向一樣，只是齒鏈傳動(dòng)更牢靠，不易打滑。四、尋找自行車上的簡單機(jī)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(jī)械的應(yīng)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(xué)交流，把大家的發(fā)現(xiàn)記錄下來。自行車部件簡單機(jī)械類型所起到的作用五、本單元小結(jié)通過本單元的學(xué)習(xí)，同學(xué)們學(xué)到了哪些知識(shí)，現(xiàn)在我們就一起來回憶一下。(杠桿、輪軸、定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組、斜面、齒輪這幾類簡單機(jī)械的原理及應(yīng)用。)指名學(xué)生發(fā)言，對學(xué)生沒回答完整的請學(xué)生補(bǔ)充，實(shí)在沒說清的由教師給出正確定義。并組合生活中的問題進(jìn)行理解鞏固.。六、知識(shí)拓展1、請同學(xué)們默讀阿基米德撬地球的故事，然后設(shè)計(jì)一個(gè)把大船移入水的方案，可以把各種省力工具綜合運(yùn)用。2、展示杠桿與滑輪組合的方案。3、展示多級(jí)齒輪放大力量的方案。4、學(xué)會(huì)感恩先輩們的偉大發(fā)明，以后要多搞發(fā)明創(chuàng)造，建設(shè)美好未來?！窘虒W(xué)反思】本課通過對生活中常見的自行車進(jìn)行觀察研究，分析其中的各種簡單機(jī)械原理，也算是第一單元的一個(gè)小結(jié)性活動(dòng)。本課安排了四個(gè)活動(dòng)：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(rèn)識(shí)自行車上的簡單機(jī)械。簡單機(jī)械的應(yīng)用案例上課準(zhǔn)備工作前，我遇到的麻煩是：學(xué)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(dòng)等裝置并結(jié)合電腦課件進(jìn)行演示。第一個(gè)活動(dòng)，學(xué)生身有體會(huì)容易理解。第二個(gè)活動(dòng)“齒輪大小與車速快慢及用力大小的關(guān)系”因?yàn)槊堪囹T過變速車有過切身體會(huì)的學(xué)生不多，所以除了讓這些學(xué)生談?wù)勛约旱捏w會(huì)之外，在通過自行車實(shí)物進(jìn)行分析后，讓幾個(gè)學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)對自行車的前后2個(gè)齒輪進(jìn)行觀察研究，改變一下齒輪比，小組內(nèi)進(jìn)行探究討論，發(fā)現(xiàn)2者之間的關(guān)系，并進(jìn)行總結(jié)：大齒輪帶動(dòng)小齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)速度變快，小齒輪帶動(dòng)大齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)速度變慢，從而加深印象。第三個(gè)活動(dòng)“認(rèn)識(shí)自行車上的簡單機(jī)械”，一定要讓學(xué)生觀察實(shí)物并動(dòng)手感知才好。但實(shí)際課堂上這樣的條件不允許，只能通過個(gè)別學(xué)生的動(dòng)手感知加上小組的討論，以及課件上的標(biāo)示，將它們一一展現(xiàn)。自行車上的簡單機(jī)械主要是杠桿和輪軸的應(yīng)用，在分析時(shí)，如果認(rèn)為是杠桿的應(yīng)用，就要讓學(xué)生找找支點(diǎn)、阻力點(diǎn)、用力點(diǎn)；如果是輪軸的應(yīng)用，就讓學(xué)生找找輪和軸，這樣可以加深理解。自行車上的簡單機(jī)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(dòng)自行車前輪，來控制自行車的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，用較長的鐵桿來轉(zhuǎn)動(dòng)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(fèi)力輪軸（軸帶動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)）。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(diǎn)和不足：1、學(xué)生可能對自行車的各個(gè)部件的名稱還不熟悉，上課前沒有介紹各個(gè)結(jié)構(gòu)，結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生匯報(bào)時(shí)很混亂，各種名稱都有。2、實(shí)驗(yàn)過程中，細(xì)節(jié)性問題處理不夠完善，如在研究自行車前后（大?。┹嗞P(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)上我分別安排了測量大（前齒輪）輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，小（后齒輪）輪轉(zhuǎn)幾圈？小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈大齒輪轉(zhuǎn)一圈？結(jié)果我只讓他們測了第一個(gè)，后面得就沒有測，直接讓他們報(bào)出來了，這對學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念及加深印象沒有