第四节 轮轴
教材分析
轮轴的教学属于选学内容,重点是理解轮轴省力的道理.教材首先从同学们熟悉的汽车方向盘和门把手,引入轮轴的概念,使学生直观的认识到轮轴也是一种简单机械.
轮轴的实质是可以连续旋转的杠杆,也是杠杆的一种变形,轮轴将杠杆的知识又进一步加以延伸.然后以辘轳为例,从杠杆的角度来分析轮轴的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂.根据杠杆平衡条件分析说明轮轴可以是省力杠杆,省力程度由轮和轴的半径关系决定.
由于轮轴可以省力,所以在生产和生活中有着广泛的应用.为了使用方便和节省材料,有些轮轴从外观上已看不到轮,如各种扳手,只有在使用时,才能看到轮的出现.
教材最后“想想议议”中展示了一种常见的工具“螺丝刀”,让学生来认识实际中轮轴.
教法建议
(1)轮轴"一节新课导入的教学除了按教材编排的顺序先介绍轮轴的概念再分析轮轴的原理和应用外,教师还可以先在黑板上画了一口井的剖面图,井里画有一系着绳子的水桶,井上画有一短杠杆,然后提问:"利用这个短杠杆能否将井中的水桶提上来,为什么?猜想如何改进才能发挥杠杆应有的作用?"这样图文并茂的物理情境,使学生探索的欲望油然而生,促使他们集中精力,开动脑筋,尝试探寻各种可能的解决方法与途径,创造的灵感和顿悟很可能由此产生.通过想象直觉思维、联想逻辑推理,通过猜想、议论,互相启示,这样,思维将向连续旋转的杠杆逼进,进而"创造出新的机械"--轮轴.
(2)在讲解轮轴的原理时,最好制作一个辘轳的模型或者采用多媒体动画,结合模型或动画讲解它的结构特征,学生只有了解了它的结构特征,才能辨认它的轮和轴.
(3)轮轴的外形多种多样,不一定都有明显的轮和轴,教学中可以多提供一些实物或图片,让学生辨认这些工具是否是轮轴,如:自行车踏板、自来水龙头、轮船上的绞盘、轮船的船舵等,课后也可以让学生具体研究某个工具的详细原理,或调查身边的轮轴.