1、1 1什么是机械 【教学目标】【教学目标】 1能够通过分析，判断哪些物品属于机械。 2能够通过对比，知道机械可以降低工作难度或省力。 3知道复杂机械是由简单机械组成的，复杂机械又叫做机器。 4知道人类很早就开始制造和使用机械，科学在不断发展。 【教学重点】【教学重点】 知道什么是机械。 【教学难点】【教学难点】 判断哪些物品属于机械。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件。 学生材料：每组钳子 1 把、细铁丝若干、筷子 1 双、扫把 1 把、螺丝刀 1 把、螺丝若干。 【教学【教学时间时间】 1 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 一、一、 创设情境，激发兴趣创设情境，激发兴趣 1师问：
2、听到“机械”这个词，你首先想到了什么？ 生自由回答，尽量表达自己的认识，师此时不必作出是非判断。 2活动：出示蔬菜，让两位学生上台把它弄成小片，一位用刀，另一位同学用手。 3引导学生讨论：使用刀和不是用刀有什么不同？ 4师总结：像刀这种可以为人类带来方便的工具，我们就把它叫做“机械” 。 二、探究新知二、探究新知 （一）感知机械 1课前，老师让你们以团队为单位收集了各种工具，请你们拿出来向大家展示一下，说说你 们收集了哪几种工具？ 2团队内讨论：你们收集到的这些工具是机械吗？ 3出示 P2 图，它们是机械吗？为什么？ 4你觉得什么样的东西可以称为机械？ （二）说明机械的含义 1出示机械的概念：
3、 课件：能够帮助人们降低工作难度或省力的工具装置，都可以称为机械。 2 2再来看你们收集的工具，哪些是机械？ 学生达成共识，明确以上出示的简单工具都是机械。 3学生以团队为单位选择感兴趣的简单工具讨论：这些工具主要是哪些部分在工作，给人们 带来了什么方便，并记录汇报。 机械名称 工作部分 带来的方便 （每团队 1 张表格，团队成员合作完成） 针、擀面杖、刀、小铲和叉属于简单机械中的斜面。 老虎钳、镊子、筷子、扫帚属于简单机械中的杠杆。 电钻的钻头属于斜面，内部传动是轮轴。 4再来看机械的概念，区分简单机械和复杂机械。 有些机械很简单，如钳子、刀、筷子等，它们属于简单机械；有些机械比较复杂，它们
4、由两 种或两种以上的简单机械构成，这些复杂机械通常叫做机器。 5几张机器的图片。(课件展示) （三）揭示机械的作用 1活动：出示两根细铁丝，分别让两位学生将其拧断，一位学生使用钳子，另一位学生用手 折。 2请其他学生预测结果。 3以团队为单位，选择教师提供的工具，做使用与不使用机械的对比性实验，体验机械给人 类带来的益处。讨论怎样使用机械才能降低工作难度，进一步揭示机械的作用。 4团队成员合作，共同完成下列表格。 机械名称 结果 起钉锤 开瓶器 筷子 压舌板 菜刀 钳子 3 5师总结。 （1）用起钉锤拔钉子、用开瓶器撬瓶盖、用刀切菜、用钳子拧断铁丝主要反映机械省力的一 面。 （2）用筷子吃饭、
5、用压舌板观察口腔主要反映机械降低工作难度的一面。 有条件可适当拓展：生活中接触的各种物理装置，等等都包含有机器的成分，或者包含在广 义的机械之中。人们的生活都缺不了机械。所以，毫不夸张的说，机械是现代社会的一个基 础。如果有人要说农业也是基础的话，也无可厚非，但是，机械在现代的社会来说，作为整 个工业和工程的基础，可以毫不夸张的认为也是社会的支柱。任何现代产业和工程领域都需 要应用机械，就是人们的日常生活，也越来越多地应用各种机械了。人们很早就开始制造和 使用机械，西方最早的“机械”定义为建筑师 Vitruvii 在其著作建筑十书中给出的定义为： “机械是把木材结合起来的装置， 主要对于搬运重
6、物发挥效力。 ” 1724年莱比锡机械师Leopold 给出的定义为： “机械或工具是一种人造设备，用它来产生有利的运动；同时在不能用其他 方法节省时间和力量的地方，它能做到节省。 ” （四）介绍古代机械 1教师出示几组古代简单机械图片，讲解人类制造、使用机械的悠久历史。 讲解：数千年前，我们的祖先就知道利用石斧、石锯、石镰、弓箭等作为生产和狩猎的工具， 利用独木舟作为水上交通工具。这些工具的使用就含有简单机械的原理。 2启发学生分析古代工具是如何降低工作难度或省力的，感受先人的智慧。 引导学生思考：这些用具的哪些部位的“工作”使人们省力？ 骨针、箭、石锯、石斧、石镰斜面 独木舟则包含斜面和杠
7、杆的原理，尖而上翘的船头属于斜面，划水的浆属于杠杆。 3欣赏一组中古代机械： （1）旧石器时代的砍砸器、刮削器和尖状器（4050 万年前） （2）新石器时代的石刀、石斧、石锄（距今 1.2 万年距今 4000 年） （3）耧车（播种工具，汉代） （4）翻车（灌溉工具，东汉） （5）指南车（东汉改进） （6）铜车马（秦代） （7）郑和下西洋的船 （8）明清代纺织提花机 4师总结。 三、拓展延伸：三、拓展延伸： 4 1回忆家里用过哪些机械？ 2在使用过的机械中，哪些是简单机械，哪些是复杂机械？ 3利用课余时间，观察或者调查生活中还有哪些物品也属于简单机械，它们怎样方便了我们 的生活。 【板书设计板
8、书设计】 2怎样移动重物 机械作用：省力或降低工作难度 机械分类：简单机械和复杂机械 5 2怎样移动重物 【教学目标】【教学目标】 1能够搜集生活中应用杠杆原理的事例说明杠杆的作用；会做杠杆原理的探究实验，并根据 数据对杠杆原理进行解释。 2知道杠杆是可以围绕固定点转动的、能够提升重物的简单机械；知道杠杆的作用：省力、 方便、平衡。 3喜欢进行科学探究活动，并从中体验和感受乐趣；留心周围事物，关注有关机械的使用和 研究。 【教学重点】【教学重点】 探究杠杆的功能。 【教学【教学难点】难点】 认识杠杆省力的原理。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件、螺丝刀、一根比较结实且长的木棍、支撑用的
9、木墩。 学生材料：每组杠杆尺 1 把、铁架台 1 个、钩码 1 盒、弹簧秤 1 个，铅笔、硬币、尺子等生 活中常用的各种工具实物或图片若干（剪刀、钳子、镊子等） 。 【教学【教学时间时间】 1 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 一、创设情境，激发情趣一、创设情境，激发情趣 1谈话：老师需要你们帮我解决一个问题：把讲台（或其他重物）抬高，你们能想出几种方 法？ 2学生讨论：发表自己的意见并说明自己的理由。 3教师让几名学生尝试将讲台抬高，让他们体会抬讲台的感受和体验。 4 讲台很重抬起来很费劲， 其实我们可以不费那么大力气用一人就可以轻轻松松将讲台抬高， 但我们必须借助一根棍子。谁能做的到？
10、 5学生讨论、实验，操作演示后揭示：这种用来撬开或者提升物体的工具叫杠杆，是人们最 早使用的最为简单的机械之一。相传古埃及人就是用这种“棒”搬动巨石，建造了金字塔。 6谈话：这些“棍” 、 “棒”有什么特点？它们为什么能产生如此大的力？今天我们就来研究 这种能撬动讲台的装置杠杆。 二、认识杠杆的结构，探究杠杆的功能二、认识杠杆的结构，探究杠杆的功能 1谈话：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒叫杠杆。所以要构成一个杠杆，必须有一个 6 支点和一根能绕支点转动的硬棒。 2教师画杠杆的示意图，引导学生结合示意图分析，认识杠杆的支点.动力和阻力等。 支点：杠杆绕着转动的点（常用字母 O 表示） 。 动
11、力：使杠杆转动的力（常用 F1 表示） 。 阻力：阻碍杠杆转动的力（常用 F2 表示） 。 动力作用点：施加动力的点。 阻力作用点：承受阻力的点。 3游戏实践： （1）利用平衡尺和支架组成一个杠杆，学生自己设计怎样使杠杆平衡。 （2）比一比谁找出平衡的方法多。 （3）讨论：为什么两边的钩码数量不同而杠杆也会平衡？这个现象说明什么？ 4提出问题：杠杆为什么能够省力？支点、力点、重点三者之间的距离远近是如何影响搬动 物体所用力气的大小的呢？ 5分组实验要求。 （1）要求每个小组有一把尺子、一块橡皮和一些钩码。 （2）把橡皮作为支点放在尺子的中间刻度下方。 （3）在尺子两端各放一个钩码，观察发现了什
12、么。 （4）指导学生记录他们的观察结果。 （5）预测：如果在尺子一端再加一个钩码，会发生什么？ （6）做测试，并记录结果。 （7）找出一种方法，在尺子的一端放两个钩码而使尺子仍然保持平衡，实验并记录他们的答 案。 （8）在尺子两端放数量不等的钩码，寻找到多种使尺子平衡的方法。 6分析讨论实验数据。通过实验你有什么收获？ 7讨论： （1）杠杆是否都省力？ （2）杠杆在什么情况下省力？在什么情况下费力？在什么情况下不省力也不费力？（作简单 示意图表示。 ） 三、巩固应用、三、巩固应用、拓展延伸拓展延伸 1认一认大家带来的工具，你知道是怎么使用的吗？ 2说说杠杆在日常生活中的应用。 （1）生活中有哪
13、些省力的杠杆？（剪刀.起钉锤.开瓶器.撬棒.老虎钳.手推车.园艺剪刀等。 ） 7 （2）生活中用到哪些费力的杠杆？为什么费力还要用它？（费力的杠杆有镊子.钓鱼杆等， 虽然使用它们费力但可以使操作变得更方便。 ） 【板书设计板书设计】 2怎样移动重物 省力的杠杆：剪刀、起钉锤、开瓶器、撬棒、老虎钳 费力的杠杆：镊子、钓鱼竿、铁锹、扫帚 既不省力也不费力的杠杆：跷跷板、天平 8 3斜坡的启示 【教学目标】【教学目标】 1知道斜面也是简单机械，了解它就是一面斜坡。 2能够就斜面角度的大小与用力关系提出假设，设计实验，进行观察记录，揭示规律。 3知道斜面的角度影响拉力的大小，角度越小所需的拉力越小。
14、4知道螺旋是斜面的一种变形。 5能发现身边一些利用斜面省力的事例。 【教学重点】【教学重点】 知道利用斜面可以省力。 【教学难点】【教学难点】 发现坡度越小的斜面越省力。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件。 学生材料：每组小车 1 辆、斜坡 1 个、钩码 1 盒、测力计 1 个、卷有斜面三角形的铅笔 1 支、 实验表格 1 张，每组螺丝钉、开酒器、剪刀等具有斜面的实物若干。 【教学【教学时间时间】 1 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 一、导入新课一、导入新课 1观察图片：搬自行车上台阶、把重物搬上卡车都是较困难的事，你有好的解决方法吗？ 2交流，比较：哪一种方法搬运起来更容易些呢
15、？ 3小结：利用斜坡搬运工作会简单许多。斜坡就是斜面，斜面也是一种简单机械，利用斜坡 将自行车推到高处就不是很困难了。 （板书课题） 二、观察斜面，分析斜面要素二、观察斜面，分析斜面要素 1出示斜坡垫等的图片，引导学生观察：这些事物有什么共同的特点？ 2交流、归纳总结：都可以将物体提升到一个高度；都具有一个倾斜面。 3揭示：像斜坡垫这样的斜坡或倾斜面叫斜面。 4讨论：影响斜面坡度的因素有哪些？你如何来调整斜面的坡度？（影响斜面坡度的因素有 两个方面：一是斜面的长度，二是斜面的高度。这也是斜面的两个要素。 ） 三、实践操作，探究斜面的作用三、实践操作，探究斜面的作用 1出示问题：一个斜坡的坡度大
16、小（斜面的长短）到底是如何影响小车运动时拉力的大小的 呢？ 9 2学生提出假设。 3如何通过实验来验证自己的假设？小组讨论，设计实验。 4交流：你是如何设计实验的？需要什么材料？（鼓励学生尽量使用身边现有的材料来做简 单的实验） 5点评学生的实验设计，并作指导。 可以分别从影响斜面倾斜度的两个因素去考虑并实验操作：斜面的长度和斜面的高度。各组 同学在实验操作时要保持其中一个量的不变。 6学生按假设的不同分组实验，收集相关数据，填写活动记录。 7汇报实验现象，交流实验收获。 8提问：比较全班同学测得的数据，你有什么发现？ 9小结：如果斜坡的长度不变，斜坡的高度越大，小车运动所需的拉力也越大；如果
17、保持斜 面的高度不变，增加斜面的长度，斜坡越长，小车运动时所需的拉力越小。 10出示盘山公路的图片，提问：通往山顶的公路为什么不修成滑梯一样的斜面？公路绕着 山盘旋而上，与直上直下的道路相比哪些方面有了改变？盘山公路为什么要修成这样呢？ 四、认识变形的斜面四、认识变形的斜面 1实践操作活动：从纸上剪下一个直角三角形，将三角形的一条直角边贴在一支铅笔上，然 后将纸围着铅笔绕起来。你发现了什么？ 2出示螺钉，组织观察并讨论：螺钉上的螺纹与斜面有什么关系？ 3小结：螺旋是一种变形的斜面。斜面的斜坡越长，绕在圆柱形物体上的螺纹就越密。 4讨论：使用斜面可省力，使用螺旋也可以省力吗？为什么要把钉子做成螺
18、旋状的？ 5 出示一段圆木， 你可以把它掰开吗？借助于什么工具可以把这段圆木分开？ （出示： 斧子） 观察斧子的剖面结构。我们把这种形状叫做“楔形” 。楔形是两个背对背的斜面。 6指导学生操作实践，利用斧子的楔形结构将圆木劈开，说说感受。 7还有哪些工具也是楔形的？ 8小结：螺旋、楔形等都是斜面的变形。盘山公路也是变形的斜面，斜面坡度越小，用的力 越小，盘山公路比斜坡公路更省力。 五、学习应用，迁移拓展五、学习应用，迁移拓展 1出示多幅图片，解释一下它们是如何省力的？ 2生活中还有哪些地方应用了斜面和螺旋，它们的作用各是什么？ 【板书设计板书设计】 3斜坡的启示 10 斜面 省力 越大 越费力
19、 斜面坡度 越小 越省力 斜面变形：盘山公路、螺丝 11 4拧螺丝钉的学问 【教学目标】【教学目标】 1能够寻找出与螺丝刀相同性质的轮轴用具。 2知道轮轴也是一种可以省力简单机械。 3通过观察，知道轮轴是由一个轮固定在可转动的轴上构成的。 4知道轮轴在生产生活中有着广泛的用途，能够识别出轮轴。 【教学重点】【教学重点】 通过组装器材进行实验，发现运用轮轴可以省力。 【教学难点】【教学难点】 通过实验、测量，发现轮与轴的直径相差越大，越省力。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件。 学生材料：每组大小不同的螺丝刀各 1 把、螺丝钉若干、木块 1 个、测力计 1 把、钩码 1 盒、 轮轴 1
20、个。 【教学【教学时间时间】 1 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 一、导入新课一、导入新课 1操作竞赛：选择合适的工具，比一比哪个小组可以又轻松又迅速地把螺丝钉拧进木头里。 2交流：获胜小组交流操作方法并试着解释其中的道理。 （1）自己是怎么样做的？ （2）为什么要这样做？ 二、观察实物，认识轮轴二、观察实物，认识轮轴 1谈话：谁对汽车方向盘比较熟悉，请给大家介绍一下。 2出示汽车方向盘的图片，观察分析：汽车方向盘可分为几个部分？各部分是怎么连接的？ 坐汽车时你发现驾驶员是如何操纵方向盘改变运动方向的？ 3学生交流。 4小结：汽车方向盘分为两部分，一个大轮子和一根长轴。大轮子轮固定在长轴
21、的一端，当 我们转动轮时，长轴也跟着转动，并将运动传递给其他机械。 5讲解：像汽车方向盘这样，有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫做轮轴。 （板书课题） 三、制作轮轴，研究作用三、制作轮轴，研究作用 1学习使用简易材料制作一个轮轴。 12 利用工具箱提供的材料，由大滑轮盘、小滑轮盘组装而成。 2演示各组制作的轮轴并设疑：使用轮轴能够省力吗？ 3提出假设，设计实验。 4分组实验，研究轮轴的作用。 （1）将轮轴悬挂在铁架台上，将细绳穿过轮和轴； （2）用弹簧秤在轮轴上提起两个钩码，观察读数； （3）换更大的轮盘，重新测量所需要的力； （4）换钩码数量，测需要的力。 5教师巡视指导，督促学生作好实验
22、记录。 6汇报实验现象，交流实验收获。 7小结：轮轴能省力。省力的多少，和轮与轴的大小比例有关。 8讨论研究：为什么使用轮轴能够省力？ （1）如果把轮轴比作一个杠杆，它的支点在哪里？动力点在哪里？阻力点在哪里？ （2）根据杠杆原理，解释一下使用轮轴为什么能够省力。 9小结：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心点是支点，作用在轮上的力是动力，动力作用 的点在轮的边缘上，叫动力点；作用在轴上的力是阻力，阻力作用的点在轴的圆盘边缘上， 叫阻力点。因为轮的半径总是大于轴的半径，所以作用在轮上的力总是小于轴所负荷的力， 所以使用轮轴能够省力。轮与轴的半径大小比例越大，就越省力。 10解释：为什么再大的汽车，
23、只要驾驶员轻轻地转动方向盘就能改变它的方向？ 因为汽车的方向盘比方向杆大许多倍，所以人们可以通过很小的力来控制一辆庞大的汽车。 四、拓展应用四、拓展应用 （观察课自行车和辘轳的插图，小组讨论、大组汇报） 1这个器械的轮是什么？轴是什么？ 2这个器械如何使用更省力？ 【板书设计板书设计】 4拧螺丝钉的学问 轮轴的作用：可以省力。 轮带动轴时，轮越大越省力。 13 5国旗怎样升上去 【教学目标】【教学目标】 1知道滑轮的结构特征，知道定滑轮和动滑轮的作用。 2能够组装滑轮装置，能够通过实验探究定滑轮和动滑轮的作用 3知道两种滑轮的功能和作用以及在生产、生活中的应用。 【教学重点】【教学重点】 设计
24、实验，收集数据，验证对定滑轮和动滑轮作用的猜测。 【教学难点】【教学难点】 发现定滑轮能改变用力方向，动滑轮不能改变用力方向。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件。 学生材料：每组滑轮装置 1 套、铁架台 1 个、测力计 1 个、钩码 1 盒、绳子若干、实验记录 单 1 张。 【教学【教学时间时间】 2 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 第一课时第一课时 一、导入新课，观察滑轮一、导入新课，观察滑轮 1谈话：每周一，学校都要举行庄严的升旗仪式，旗手是怎样将国旗升到旗杆顶上的？ 2学生发言。教师课件演示升旗的片段，讲述：请同学们仔细观察旗杆上有什么装置能帮助 我们比较容易地把旗子升上去
25、？ 3学生观察描述：旗帜是怎样升到旗杆顶上的？ 4教师拿出事先准备好的滑轮给学生，让学生观察，寻找结构上的特点。 5学生交流：滑轮形状像轮子，边缘上有槽，轮子可以在轴心上转动。轮子外有框，框 上有小钩子。 6教师小结：滑轮是用来提升物体的一种简单机械。它实际上就是一个绕了根绳子的边上有 槽的轮子。它可以围绕中心的轴转动。 7谈话：在生活中你在哪些地方见到了滑轮？学生根据见解讲述。 二、组装滑轮，二、组装滑轮，了解滑轮的分类了解滑轮的分类 1谈话：让我们模拟升旗的装置，来研究旗杆顶部的轮子。 2学生根据教师提供的材料进行实验探究（材料：定滑轮、铁架台、线、弹簧秤、记录单） ， 仔细观察，当我们向
26、下拉动绳子时，旗子会怎样运动？滑轮的位置会随着旗子移动吗？ 14 3 学生发言： 当我们向下拉动绳子时， 旗子会向上移动； 滑轮的位置不会随着旗子上下移动。 4 揭示定滑轮的概念： 在升旗过程中， 滑轮的位置是固定在旗杆顶部的， 没有随着国旗上升， 我们把这样的固定在支架上，不随重物上下移动的滑轮叫定滑轮。 5学生复述定滑轮的特点。 6 课件演示定滑轮的工作过程， 讲述： 其实， 并不是所有的滑轮都是固定在某个地方不动的。 在搬运货物时，常使用一种随着重物上下移动的滑轮，你能够组装这种与物体一同升降的滑 轮码？ 7学生台前演示。 （如果学生没有做上来，则让学生观看课文 p12 页插图） 8学生
27、分组组装动滑轮，观察它与定滑轮的不同。 9学生小结：固定在支架上，不随重物上下移动的滑轮叫定滑轮；随着重物上下移动的滑轮 叫动滑轮。 10学生交流：使用滑轮有什么好处？滑轮有什么作用？（学生根据经验讲述，对两种滑轮 的作用做出猜测。 ） 三、设计实验，收三、设计实验，收集数据集数据 1谈话：关于定滑轮和动滑轮，你们想研究什么？ 2聚焦：研究定滑轮和动滑轮有什么作用？ 3教师将学生分成定滑轮组和动滑轮组，分别对两种滑轮的作用做出猜测。 4学生分组讨论，做出假设，并记录，之后汇报交流，全班达成共识。 5学生分组讨论，设计实验方案。教师巡视指导。 6学生汇报实验方案，并说明需要的实验器材和注意事项。
28、 （1）实验前要先把实验方案补充完整。 （2）小组实验时要分工合作，要即时记录。 （3）实验时应先测量重物的重量，要把动滑轮的重量计入重物的重量。 （4）用弹簧秤拉动时，线绳要保持竖直状态；用弹簧秤将重物向上提起，稳定在一定高度， 记录此时的拉力数值，就是拉动重物需要的拉力。 7教师演示测力计测量定滑轮拉力大小，引导谈话：在测量拉力大小时，我们要注意哪些事 项，才能保证数据的准确？ 8学生讲述注意事项，教师演示并强调：拉动时线绳要保持竖直状态；拉动时慢慢地加力， 直到钩码被拉动，记录此时的拉力数值，就是拉动重物需要的拉力。 9讨论：我们的时间是有限的，想在短时间内完成测量数据任务，小组四人怎样
29、分工合作？ 要注意那些事情？（讨论之后，全班交流，达成共识。 ） 10学生分组操作定滑轮和定滑轮，测量收据数据。 （数据填写在 p73 页下的表格内。 ） 教师 15 巡视指导。 四、交流实验数据，得出结论，反思实验过程四、交流实验数据，得出结论，反思实验过程 1一个小组汇报数据，总结实验结论。其余小组补偿或质疑。 2全班学生就两种滑轮的作用进行交流。 3教师讲述：实际上，只有动滑轮是省力的。我们测量定滑轮的数据有问题。 4学生反思：数据有问题可能是哪些因素造成的？ 5教师讲述： （先褒扬学生的反思行为。 ）对于其中真正原因，我们下一节课再继续研究。这 里提示一句，定滑轮是一种变形的杠杆，课后
30、你可以做一些思考。 6教师小结：定滑轮可以改变用力方向，使工作方便，但是定滑轮不省力也不费力。使用动 滑轮能省力，但不能改变用力方向。 第二课时第二课时 一一、再探究定滑轮的作用、再探究定滑轮的作用 1谈话：对于定滑轮不省力，大家有些不理解。我们不妨分析一下这两种滑轮的结构特点， 也许通过这个渠道，能解决问题。现在，大家一起观察图片。 2教师出示杠杆与动滑轮的结构原理图，学生观察动滑轮上的“支”点到其余两“点”的距 离，解释动滑轮省力的原理。 3教师小结：动滑轮相当于一个变形的省力杠杆。 4教师再出示定滑轮结构原理图，学生继续观察定滑轮与杠杆的结构共同点，总结出定滑轮 是一种变形的不省力也不费
31、力的杠杆。 5谈话：我们分析结构原理图发现，定滑轮不省力也不费力，为什么我们的数据却不是这个 16 结果？数值小了，差哪？现在，我继续观察。 6教师演示与谈话： （组装一个定滑轮装置，在线绳两端分别挂上 50 克）现在，线绳两端平 衡了。如果将 50 克钩码换成 100 克或更多的钩码，还会平衡吗？ 7教师继续演示：将 50 克钩码换成 100 克（150 克） 。 8学生观察结果，教师引导：平衡了，说明线绳两端的拉力和物体的重力大小是相等的，都 应该是 50 克力、100 克力、150 克力。我们的拉力大小为什么不是这些数值？为了解决问题， 我们再做一个计算。 9学生根据实验数据表，计算出实
32、验中拉力大小与物体重力之间的差值，观察差值大小的规 律。 （数值大小差不多） 10教师演示：再组装一个定滑轮装置，在拉力一端使用测力计测量拉力大小。 11学生观察两个定滑轮装置，思考并交流：这个差值是差在哪里？ 12全班达成共识：差值是测力计本身产生的重力。 13学生想办法证明这个差值是测力计的重力。 （先讲述办法，后测量。 ） 14师生共同总结：定滑轮不省力也不费力。 15教师引导学生观察定滑轮装置，启发学生发现：定滑轮能够改变力的方向，这是它给人 们带来的便利之处。 二二、组装滑轮组，了解其作用、组装滑轮组，了解其作用 1谈话： （播放动画演示定滑轮和动滑轮的作用，引发学生思考定滑轮和动滑
33、轮各有优点， 也各有缺点， ）在生活中，我们常常既要省力，又要改变力的方向，为了使用方便，可以组合 起来使用，扬长避短，这样就组成滑轮组。你们能够将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组吗？ 2学生分组试验后，12 生台前演示组装方法。 3全体学生再分组组装滑轮组，观察（包括使用测力计测量拉力大小）滑轮组是否具有两种 滑轮的优势。 4游戏体验，研究滑轮组的作用。 A布置游戏活动： （1）游戏工具：两根结实的木棍、8 米长的绳子。 （2）游戏目的：通过活动和游戏让学生体验滑轮组的力量，了解滑轮组的连接方式。 （3）游戏人数：34 人组成一组，共同进行活动。 （4）游戏方式： a将绳子的一端系在一根木棍上，然
34、后将这根绳子绕过第二根木棍，再 回到第一根木棍，然后再绕过第二根木棍。 b请两位同学站在距离一米远的地方站稳，并握紧木棍。 17 c第三位同学小心地拉动绳子的另一端。 观察并体验：结果怎么样？ B组织讨论： （1）当你拉动绳子时，其他两位同学能够抓住木棍站在原地不动吗？ （2）如果把绳子再绕木棍一圈，结果会怎么样？再绕一圈呢？ （3）绳子缠绕的圈数和你所需要的拉力大小有什么关系吗？ 5全班达成共识：滑轮组既可以省力，又可以实现改变力的方向。 三三、学以致用、学以致用，迁移拓展迁移拓展（滑轮在生活中的应用）（滑轮在生活中的应用） 1谈话：在现实生活中除了在旗杆顶上看到滑轮装置外，你还在什么地方看
35、到过滑轮？它们 是哪一种滑轮？它们分别有什么作用？ 2学生分组交流；之后，全班交流，教师适时出示图片，学生认同或质疑同伴的发言，最后 形成共识。 3课件展示滑轮在生产生活中广泛应用的图片和资料。 4小结：在生产生活中，我们总能根据需要来使用滑轮，使用定滑轮来改变用力的方向；使 用动滑轮可以省力；使用滑轮组既省力，又改变了用力方向。 四四、课外拓展研究。、课外拓展研究。 1课外探究：升降电梯的秘密。 2以小组为单位制作滑轮装置。 （1）制作一种能够吊起重物的简单滑轮装置。 （2）制作能够升降旗的滑轮装置。 （3）制作能够来回传递便笺的滑轮装置。 【板书设计板书设计】 5国旗怎样升上去 定滑轮：可
36、以改变用力方向，但是不省力也不费力。 动滑轮：能省力，但不能改变用力方向。 滑轮组：既省力，又能改变用力方向。 滑轮 18 6自行车车轮转动的奥秘 【教学目标】【教学目标】 1能够在比较现代自行车与过去自行车的差别中发现自行车的传动方式。 2能够通过观察和实验发现一些传动装置的结构和作用。 3会组装链条传动和齿轮传动的方式。 4能够留心观察所见到的机械传动方式，乐于进行有关传动的研究活动。 【教学重点】【教学重点】 认识传动装置的结构和作用。 【教学难点】【教学难点】 制作链条传动、齿轮传动的模型。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件、自行车。 学生材料：每组齿轮传动组件、链条传动组件各
37、 1 套，学生字带一些会运动的玩具如玩具赛 车、跳蛙、回力汽车或音乐盒等。 【教学【教学时间时间】 1 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 一、创设情境导入，提出问题一、创设情境导入，提出问题 1谈话：你会骑自行车吗？ (出示原始和现代不同造型的自行车图片)仔细观察，你们发现了什么？ 2学生自由发言：有链条 3谈话：想知道我们在踩踏板时，链条是怎样把动力传递给车后轮，让自行车前进的吗，今 天我们一起来研究这个问题。 4课件出示课题：自行车车轮转动的奥秘。 二、认识传动装置二、认识传动装置 现在的自行车车轮能够转动是因为链条将动力从踏板那里传到后轮上。像自行车链条这样的 装置叫做“传动装置”
38、。 1谈话：是不是所有动力的传递都用链条呢？谁来说说在我们生活生产中，你还见过哪些传 动装置？（皮带、齿轮）你能描述一下这种装置的结构吗？ 2谈话：你们想不想认识更多的传动装置？（想）让我们一起去认识一下。 3观察自己的玩具和常见的机械，找一找它们的传动装置。 19 4 （出示各种传动装置：如链条传动、蜗杆传动、螺丝传动、齿轮传动等）学生认识各种各 样的传动方式。 三、认识传动装置的特点三、认识传动装置的特点 （一）认识链条传动。 1谈话:如果用真实的自行车来观察和实验不大方便，我们可以做个模型来代替。请同学们 仔细观察一下自行车上的链条装置，需要哪些材料？ 教师出示：两个齿轮（1 大 1 小
39、） ，一根链条，一个底板和固定的两个齿轮的钉子，一个手柄。 2提问：你能组装自行车链条装置的模型吗？ 3学生分组组装模型。 4展示组装好的模型。 （一个到展台上，其他小组举起组装好的模型。评价：同学们真棒， 都组装对了。错了，给你们一点时间，纠正一下。 ） 5 （手持链条传动装置）小结并出示课件：像自行车链条这样可以把动力从一个地方传递到 另一个地方的装置叫做 “传动装置” 。 像自行车这样利用链条传递动力的方式叫做 “链条传动” 。 （板书：链条传动） （二）认识齿轮转动。 1.（出示各种齿轮子传动图片）提问：这些传动装置结构有什么相似的地方？（都是由齿轮 与齿轮咬合在一起的） 2谈话：像这
40、样利用齿轮传递动力的方式叫做“齿轮传动” 。 （板书：齿轮传动） 提问：给你们材料，你们会组装齿轮传动吗，动手试试看吧。 3学生展示组装的齿轮传动。 4展示组装好的模型。 5 （手持链条传动装置）小结并出示课件：像自行车链条这样可以把动力从一个地方传递到 另一个地方的装置叫做 “传动装置” 。 像自行车这样利用链条传递动力的方式叫做 “链条传动” 。 （板书：链条传动） （三）总结链条传动和齿轮传动的特点。 1谈话：生活中的传动装置很多，今天我们重点来研究常见的链条传动和齿轮传动。这两种 传动方式都可以传递动力，那么这两种传动方式各自有什么特点呢？请同学们带着问题动手 研究看看。 2. 学生分
41、组研究，教师出示实验要求： （1）做好标记。 20 （2）不要转太快了。 （3）分工合作：有人数大轮圈数，有人数小轮圈数。 （4）及时填写记录单。 3学生汇报交流。 （你们有什么发现？） 链条传动：两个轮子传动方向相同，两个轮子转动快慢不同，可以远距离传递力。 齿轮传动：两个轮子传动方向相反，两个轮子转动快慢不同，不可以远距离传递力。 4完成记录单（讲解记录方向和圈数：用1，1，1，2 来表示） 5学生收拾器材,小组讨论数据，得出结论：链条传动两个轮子传动方向相同，两个轮子转 动快慢不一样；齿轮传动两个轮子传动方向相反，两个轮子转动快慢一样。 四、总结拓展：自行车上的传动装置四、总结拓展：自行
42、车上的传动装置 1拓展：今天我们重点研究了链条传动和齿轮传动的特点。通过这节课的学习你们能不能解 释自行车为什么要用链条传动而不用齿轮传动呢？ 2谈谈你这节课的收获？ 3作业：能否设计一个利用齿轮传动的自行车？如果可以至少需要几个齿轮？ 【板书设计板书设计】 6自行车车轮转动的奥秘 链条传动：两个轮子传动方向相同，两个轮子转动快慢不同，可以远距离传递力。 齿轮传动：两个轮子传动方向相反，两个轮子转动快慢不同，不可以远距离传递力。 21 1折形状 【教学目标】【教学目标】 1认识常见的四种形状。 2能够识别一些物体的主要形状。 3能够通过实验探究物体形状和承受力大小的关系。 4知道改变物体的形状
43、，承受力的大小会改变。 5知道改变形状增大承受力的方法在生产生活中具有广泛的应用。 【教学重点】【教学重点】 探究物体形状和承受力大小的关系。 【教学难点】【教学难点】 使蛋壳的切口尽量平直。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件、蛋壳、书若干。 学生材料：每组A4 纸 4-5 张、双面胶 1 卷、剪刀 1 把、直尺 1 把、书若干。 【教学【教学时间时间】 1 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 一一、探究用一张纸托起一个重物的方法、探究用一张纸托起一个重物的方法 1出示一张 A4 的复印纸和一本科学课书，问：这是一张薄薄的纸片，连站不站不起来（教 师演示给学生看） ，你们能不能想办法
44、用这张纸托起这本课本呢？注意要保证课本离桌面 15 厘米以上。 2提问：为什么现在一张纸可以承受一本书的重量？ 3揭题：今天我们这节课就来学习折形状 。 （板书课题） 二、认识四种基本图形二、认识四种基本图形 1谈话：说到形状老师这里准备了一些，你们认识吗？说说看。 小结：物体有各种形状，但大多数物体是由圆锥体、圆柱体、台体、球体等四种基本形状构 成的。 2观察我们的教室，说说教室里的一些物体是由什么形状组成的？ 3说说下面这些物体都是由哪些基本形状构成的？这样的形状有什么好处？（课本 16 页下 半页内容） 小结：因为自然界中生物所具有的形状，有抵御风雨，增加自身承受力打得的优势，所以人 们
45、就根据它们的形状建造了房屋、金字塔，制作了帐篷、台灯等。 22 三、探究物体的形状与三、探究物体的形状与承受力的关系承受力的关系 1折形状 （1）谈话：刚才我们只是简单的改变了纸的形状，就增加了它的承受力，下面我们就借助这 张纸来进行研究物体形状和承受力间的关系。这张纸可以折成圆柱型纸筒，除此之外，你还 能把纸折成什么形状？ （2）谈话：由于课堂时间有限，我们现在来重点研究一下三角形纸筒、四边形纸筒、六边形 纸筒、圆柱形纸筒，这四种形状的纸筒，看哪种承受力最大，好不好？（教师展示四种形状） （3）小组讨论回答：折纸筒需要什么材料？怎么折？折时注意什么？ a、应为相同材料的纸，如 A4 纸，单层
46、，且纸张大小相同（不变量） ，纸的形状不同（变量） b、为了保证实验的科学性，小组内所折的纸筒高度应该一样 c、纸筒上下两边要平，胶带要把缝隙粘牢固。 （4）小组合作折纸筒。小组长分配任务，每人折一种形状的纸筒。 （设计意图：通过指导学生选择实验用的纸筒，为实验操作控制变量，向学生渗透设计实验 的方法。 ） 2预测 猜一猜：在这几种纸筒中哪个承受力最大？学生将纸筒按承受力的大小排序，并把预测结果 填在表格中 附：实验表格 探究纸筒形状与承受力的关系 纸筒形状 预测（按序号填） 实际测试结果（按本数填） 正方形 六边形 三角形 圆筒形 3实验 （1）怎样验证我们的猜测是否正确？实验过程中应注意什
47、么？学生讨论得出： a放书本时，要对准纸筒中心，轻拿轻放，减少书本对纸筒的撞击力。 b每个纸筒只能做一次实验，如重复使用，实验结果将不准确。 c如放 4 本书纸筒被压坏，它的承受力应为 3 本书。 （2）小组实验并填写实验记录。 （教师巡视指导） 4结论 （1）小组派代表汇报，老师利用 EXCEL 进行统计，求出平均值。 23 提问：通过数据你有什么发现？为什么圆柱形纸筒承受力大？ （2）结论：随着多边形边数的增加，纸筒承受力越大，圆柱形纸筒承受力最大。 薄的材料用不同方式折叠或弯曲，可以提高材料的承受力。而且，折叠或弯曲的形状不同， 其承受力也是不相同的。 四、拓展应用四、拓展应用 1应用
48、（1）下面物体是根据什么原理做成的，为什么要这样设计？（课本 18 页上内容） （2）我们周围还有哪些物体也具有牢固的形状？ 2看视频，讨论：为什么鸡蛋不易破碎？ 3播放课件: 展示壳体结构的悉尼歌剧院、北京网球馆等图片。 4思考：生活中哪些建筑的设计来源于生物。 五、总结全课五、总结全课 1谈话：通过本节课学习，你有什么收获？ 2教师：课后同学们注意观察周围的各种各样物体，看看还有哪些地方运用了我们所学的科 学知识。 【板书设计板书设计】 1折形状 纸筒形状不同 承受力不同 圆形承受力最大 物体形状不同 承受力不同 24 2搭支架 【教学目标】【教学目标】 1能够分析稳固性结构的特点。 2会
49、搭建平面支架，并能够比较不同结构的稳固性。 3能设计立体支架。 4知道不同的形状结构稳固性不同，知道三角形结构不容易变形。 【教学重点】【教学重点】 知道不同形状的结构稳固性不同。 【教学难点】【教学难点】 搭建承受力大的高塔。 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件。 学生材料：每组小木棒、塑料吸管、胶带、橡皮筋若干。 【教学【教学时间时间】 2 课时 【教学【教学过程设计过程设计】 第一课时第一课时 一、一、导入新课导入新课 1谈话： （出示图片）同学们，这些灯架、折叠凳、人字梯在结构上有什么共同特点？（学 生回答）师问：三角形在这些物体的结构中起到了什么样的作用呢？ 2学生思考并回答。
50、 3小结：这些物体在结构上都利用了三角形。 二、搭建平面支架二、搭建平面支架 1老师出示不同形状的平面支架，让学生猜猜哪种形状的支架最稳固，填在活动记录单上。 2请大家利用手中的小棒分别搭建一种平面支架，如三角形、正方形、五边形、六边形等。 3学生动手操作。 4 谈话： 请组内同学将各种形状的支架用力往两边拉拽， 研究哪种形状支架不变形、 最稳固。 5学生动手操作并汇报交流。 6谈话：对于容易变形的支架，请大家想想办法，使它变得稳定、牢固。 7学生动手操作，交流本组的方法并分析其中的道理。 8小结：三角形最稳固最省材料，对于容易变形的四边形、六边形等，可以用加横梁使之分 解成几个三角形的方法增
