上海小学自然学科(科教版)备课——五年级(下)名师优秀资料

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2-2 工作与控制

一.教学目标:

1.通过观察、交流,了解机器的各种工作方式,体会科学技术的作用。

2.通过分析讨论,了解一些常见的控制方式(改变动力的、改变传动的),体会控制部分对系统的意义。

3.进一步体会系统各部分之间的关系。

二.教学设计:

活动一:了解机器的工作方式 活动目的:

1.通过观察、交流,了解机器的各种工作方式。 2.体会机器的广泛用途和科学技术的作用。 3.培养学生注意日常观察的习惯。

活动器材:削皮机、搅拌机、电钻、起重机图片

活动二:探究机器的控制 活动目的:

1.通过交流、讨论,了解汽车等一些常见机器的控制方式。

2.知道机器的控制一般都是通过控制动力、或控制传动来实现的。 3.体会机器各部分间的关系,进一步提升对“系统”的理解。 活动器材:汽车驾驶舱内部结构图、机器的控制部件

活动三:调查自行车的制动方式 活动目的:

1. 通过调查,进一步了解机器的各种控制方式。培养学生调查能力。 2. 进一步激发学生对机器的探究兴趣。 活动器材:调查表、各类自行车图片

三.教学过程:

活动一:了解机器的工作方式

学生活动流程 ? 观察:各种机器(汽车、削皮机、搅拌机、挖掘机、电钻、风磨、牵引机等)的工作情景。 ? 交流:这些机器分别是怎样工作的。(工作过程、工作方式) ? 交流:说说生活中的各种机器还有哪些不同的工作方式? 指导要点 ? 注意引导学生从机器的各种工作方式中体会其多样的功能,体会科学技术的作用。 ? 讨论:机器怎样改变着我们的生活? ? 引导学生从正反两方面来看待科学技术的作用,并可从机器带来的危险引入“机器的控制”部分的学习。 活动二:探究机器的控制

学生活动流程 ? 讨论:a.在机器中为什么要有控制部分,一般需要作哪些控制?(开关、快慢、方向等)。b.汽车需要做哪些控制? ? 看图交流:汽车是如何实现控制的(观察各控制装置图,如方向盘、油门、刹车、变速杆等)。 ? 交流:生活中的机器还有哪些控制方式? ? 讨论:机器的控制部分与其他各部分间有着怎样的关系?

活动三:调查自行车的制动方式 学生活动流程 指导要点 ? 明确任务:调查自行车的制动方式。 ? 小组讨论:如何开展调查。 ? 引导学生用系统的眼光看问题,关注各? 设计调查方案(包括调查时间、调查地部分间的相互关系。 点、范围与对象、调查方式、记录方式等)。 ? 交流与展示。

板书设计:

工作与控制

指导要点 ? 充分利用学生的生活经验开展交流讨论。 ? 引导学生分析体会机器的控制一般都是通过改变动力、改变传动来实现的。 ? 引导学生用系统的眼光看问题,关注各部分间的相互关系。 [参考资料] 一.动力机:

1.水轮机、风车是人最早发明的动力机。

2.蒸汽机:在锅炉里把水烧开,产生高压蒸汽;利用高压蒸汽推动汽缸中的活塞,带动

轮子转动,产生动力。蒸汽机车就是利用蒸汽机做动力的。

3.蒸汽轮机:利用高压蒸汽推动叶轮转动,产生动力。火力发电站,就是利用蒸汽轮机

带动发电机发电的。

4.内燃机:使汽油、柴油在汽缸内燃烧,产生高压气体,推动汽缸内的活塞,带动轮子

转动,产生动力。汽车、拖拉机、摩托车、坦克、轮船、军舰、小型飞机等,都是用内燃机做动力的。

5.燃气轮机:利用汽油、煤油等燃烧时产生的高压气体推动叶轮转动,产生动力。这种

动力机多用在飞机上。

6.电动机:利用电和磁的作用使中间的转子飞快转动,产生动力。电动机是现代机器中

应用最广泛的动力机,体积小、动力大、操作容易、不污染环境。 此外还有火箭发动机。随着科学的发展,人们还会发明新的动力机。

二.传动:把动力机产生的动力传递给工作机的过程。常见的传动装置有3种:皮带传动、

齿轮传动、链条传动。

1.皮带传动:用张紧的(环形的)皮带,套在两根传动轴的皮带轮上,它依靠皮带和皮带

轮张紧时产生的摩擦力,将一轴的动力传给另一轴。皮带转动可用于两轴(工 作机与动力机)之间大距离传动。由于皮带有弹性,可以缓和冲击、减少振 动,传动平稳,但不能保持严格的传动比(主动轮每分钟的转数对从动轮每 分钟转数的比值)。传动件遇到障碍或过载时,皮带会在皮带轮上打滑,因 此可防止机件损坏。皮带传动简单易行,成本低,保养维护也简单,还便于 拆换。但由于皮带在皮带轮上打滑,所以皮带传动的机械效率低,而且皮带 本身耐久性也较差,使用久了会逐渐伸长,因此应随时调整。皮带传动装置 上的所有轮子通常同时按照同一方向转动。但是,如果将皮带扭成“8”字 形,轮子就会向相反方向转动。如果两个轮子的尺寸相同,它们就会以相同 的速度转动。传送的力也就无所谓“有利”或“无利”。如果两个轮子大小 不等,它们就会以不同的速度转动。这样就产生了机械效益。大轮转动小轮 既快捷又省力;而小轮转动大轮则既慢又费力。

2.齿轮传动:靠主动齿轮的齿直接与从动轮的齿啮合(咬合),推动从动轮转动,而传动。

常见的齿轮传动特点:齿轮传递的效率可大可小,而且机械效率高,能保持严格的传动比,机构紧凑,能够传递比较大的动力,转速可以很高。缺点是制造复杂,造价高,在负载过重时容易产生冲击、打牙现象,传动时会产生噪声。改变主动轮和从动轮的齿数关系,可以改变它们的传动比。两个相邻的齿轮总是按照相反方向转动。如果你非常想让它们向同一方向转动,请将一个小齿轮放在中间。这个小齿轮叫做惰轮。齿轮可以按不同的方法组合。许多玩具内部都有复杂的齿轮装置。复合齿轮组是指同一根轴上同时装有大小齿轮的齿轮组。高速档是大齿轮转动小齿轮,产生较快的速度;低速档是小齿轮转动大齿轮,产生较大的力量。各种齿轮组都有专门的用途。它们有

非常有趣的名字。①棘齿轮非常有趣。棘轮是指一个小齿轮,棘爪是指一条直齿轮。两者组合起来就能提放或前后挪动物体了。②涡轮只从螺纹向齿轮传力,相反方向不能传力。螺纹起刹车的作用,它需要旋转多次,齿轮才能转动一圈。③锥齿轮允许两个齿轮成90°角转动。换句话说,锥齿轮可以转弯。④另一种棘齿轮的上方装有棘爪。棘爪起刹车作用,以防轮子滑落,并驱动棘轮向一个方向转动;反向转动时,棘轮将停止转动。棘齿轮常用于运转时“喀哒喀哒”作响的机械上,比如套筒扳手。

3.链传动:由装在平行轴上的链轮和封闭的链条组成。链传动是靠链条的链节和链轮的

齿相啮合而传动的一种传动装置。链传动两轮之间的运动靠链条来传递。链传动能保持严格的传动比;它可以在一根链上传动几根平行轴,链传动的机械效率比齿轮传动稍低,但比皮带传动高,两个链轮的中心距不能太长,要比皮带传动小。链传动主要用于有,定速要求,而轴相隔距离较远,不适于用齿轮传动的地方。同时链传动可应用于有灰尘、温度变化较大等工作条件差的场合,如建筑机械、轧钢设备等。

自由探究1 ——设计制作一个简单机器

(第1课时)

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