13　轮轴（学案课件）(共24张PPT)2024-2025学年度人教鄂教版科学五年级下册

(课件网) 13　轮轴 随着车轮的发明和运用，人们不仅发明了马车、火车、汽车等交通工具，还研发了道路、桥梁、铁轨等的相关技术，人类的交通运输变得快捷和高效。你知道车轮运用了哪种机械原理吗？ 答案:轮轴原理。 科学实践 达标训练 认识轮轴的作用 1　认识轮轴。 (1)观察、比较如图所示的四种螺丝刀：它们有什么共同之处？ 螺丝刀一般由刀杆和刀把两部分组成。螺丝刀的刀杆和刀把固定在一起，能围绕一个固定点做同向圆周运动。螺丝刀刀杆下的刀口有“一”字形的，还有“十”字形的，可以根据螺丝钉钉帽凹痕的形状选用适当的螺丝刀。有的螺丝刀刀口具有磁性，方便吸住螺丝钉。 (2)如图所示，观察水龙头和方向盘。它们的结构跟螺丝刀有什么相似之处？ 方向盘：汽车的方向盘分为一个轮和一个轴。轮被固定在轴的一端，转动轮时，轴也跟着转动，并带动其他机械转动。此时，轮相当于螺丝刀的刀把，轴相当于螺丝刀的刀杆。 水龙头：水龙头上面的旋钮的运动轨迹相当于一个轮，旋钮旋转时会带动轴做同向圆周运动。此时，旋钮相当于螺丝刀的刀把，轴相当于螺丝刀的刀杆。 像螺丝刀、水龙头、方向盘等，由一个大轮和一个同心细轴组成的简单机械，叫作轮轴。 2　探究轮轴的作用。 (1)通过做“拧瓶子”游戏体会轮轴的作用。 两个人各握着瓶子的一端，一人转动，另一人的手会被带动着反方向转动。 (2)通过实验探究轮轴作用的特点。 【实验】探究轮轴作用的特点。 实验材料 细绳、轮轴、钩码、弹簧测力计、塑料条、塑料板等。 实验过程 ①用弹簧测力计直接提起3个钩码，测定3个 钩码所受的重力，如图1所示。 实验 过程 ②用细绳、轮轴、塑料板和塑料条组装成 一个轮轴装置；将3个钩码挂在轴的位置 处，用弹簧测力计钩住轮上的细绳，拉动 弹簧测力计使钩码上升，测定所需的拉力 大小，如图2所示。 ③将钩码挂在轮上，用弹簧测力计钩住轴 上的细绳，拉动弹簧测力计使钩码上升，测定所需的拉力大小，如图3所示。 ④改变所挂钩码的个数，重复实验几次。 实验 记录 实验序号 第1次 (1个钩码) 第2次 (2个钩码) 第3次 (3个钩码) 直接提起钩码所用的拉力/N 0.5 1 1.5 使用轮轴提起钩 码所用的拉力/N 以轮带轴 0.2 0.4 0.6 以轴带轮 1.2 2.5 3.7 实验 分析 轮轴的轴心可看作杠杆的支点，则轮为杠杆的动力臂，轴为杠杆的阻力臂，因此可以认为轮轴是杠杆的一种变形，即轮轴属杠杆类机械。轮轴的轴其实也是一个具有半径的圆盘，只是相对轮轴的轮小一些而已。因此，当我们把轮轴视为杠杆时，其支点在轮和轴共同围绕转动的圆心上。 实验 分析 以轮带轴时，因为轮的半径大于轴的半径，即动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的力小于作用在轴上的力，属于省力杠杆(图1)。以轴带轮时，因为轮的半径大于 轴的半径，即动力臂小于阻力臂， 属于费力杠杆(图2)。 实验 结论 使用轮轴，作用在轮上时能省力，在轴一定的情况下，轮越大越省力，但费距离；作用在轴上时比较费力，但是能省距离。 3　调查、记录轮轴在生活中的应用，并分析每种轮轴的特点和用力情况。 (1)以轮带轴的轮轴。 ①自行车的脚蹬和车把。 自行车中轴上的脚蹬和花盘齿轮组成轮轴。人用脚踏住脚蹬时，就带动花盘齿轮转动，由于脚蹬运行轨迹的半径大于花盘齿轮的半径，即轮比轴大，因此脚蹬是省力的轮轴。 自行车的车把和把立组成轮轴。人用手改变车把的方向时，就带动把立转动，由于车把比把立大得多，即轮比轴大，因此车把也是省力的轮轴。 自行车 ②辘轳。 辘上的摇把和轴组成轮轴。人用手摇动摇把时，就带动轴转动，由于摇把转动的半径比轴大得多，即轮比轴大，因此辘轳也是省力的轮轴。 还有门把手、水龙头、方向盘等，都是以轮带轴的 ... ...