《杠杆的种类》学习任务单

《杠杆的种类》学习任务单班级：姓名：小组：层次代号：教师评价：【课程标准与考试要求】在小学五年级的科学课程中，对于简单机械的学习，要求学生了解简单机械（如齿轮、杠杆）在生活中的应用，认识不同种类的杠杆及其特点，理解齿轮的传动原理。能够通过观察、实验等方式探究简单机械的奥秘，并且可以用所学知识解释生活中的相关现象。在考试中，会考查对齿轮和杠杆相关概念的理解，以及简单的分析应用能力。【学习目标】1、知识与技能准确说出齿轮的基本结构和传动原理。清楚识别三种杠杆（省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆）及其各自的特点。能列举出生活中常见的利用齿轮和不同种类杠杆的实例。2、过程与方法通过观察齿轮模型和杠杆实验，培养动手操作能力和观察力。在分析生活实例的过程中，提高逻辑思维能力和解决问题的能力。3、情感、态度与价值观对简单机械产生浓厚的兴趣，激发探索科学奥秘的热情。体会科学知识与日常生活的紧密联系，培养善于观察生活的好习惯。【学习重点】1、掌握齿轮的传动原理。2、理解三种杠杆的特点并能准确区分。【学习难点】1、运用齿轮和杠杆的原理分析复杂的生活现象。2、根据实际需求判断并选择合适的杠杆类型。【知识链接】一、齿轮小知识同学们，你们知道吗？齿轮可是一种超级神奇的机械零件。早在古代，人们就已经开始利用类似齿轮的装置了。比如说古代的水车，就有一些简单的齿轮结构来带动其他部件运转。齿轮有很多小齿，这些小齿就像小牙齿一样互相咬合。当一个齿轮转动的时候，就会带动另一个齿轮转动。这就是齿轮最基本的传动啦。二、杠杆的历史杠杆在生活中的应用那就更早啦。阿基米德说过：“给我一个支点，我就能撬起地球。”这虽然是一种夸张的说法，但也说明了杠杆的神奇力量。杠杆就是一根硬棒，它有一个支点，在力的作用下可以绕着支点转动。根据力臂的不同，杠杆就分成了省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。【自主学习案】1、齿轮探秘观察齿轮模型（如果没有模型，可以在网上搜索齿轮的高清图片或者观看齿轮转动的小视频），试着数一数齿轮上的齿有多少个。然后和同学们分享一下，你发现不同齿轮的齿数有什么规律吗？找一找家里或者周围有没有带齿轮的小物件，像小闹钟、玩具汽车等。仔细观察一下，当你转动其中一个部件的时候，其他部件是怎么动的？把你的观察结果写下来哦。试着用硬纸板做两个简单的齿轮（可以剪成圆形，然后在边缘剪出一些小齿），然后让它们互相咬合转动一下，感受一下齿轮传动的力量。2、杠杆大发现在生活中找一找省力杠杆的例子。比如说，我们家里常用的开瓶器，它就是一个省力杠杆。你可以试着用开瓶器打开一个瓶子，感受一下它是怎么省力的。然后画一个简单的开瓶器杠杆示意图，标明支点、动力点和阻力点。再找一找费力杠杆的例子。像我们用的筷子，就是费力杠杆。用筷子夹一个小豆子试试，思考一下为什么筷子是费力杠杆呢？也画一个筷子作为杠杆的示意图哦。最后找一找等臂杠杆的例子，天平就是典型的等臂杠杆。如果你有小天平玩具的话，可以玩一玩，看看等臂杠杆的两边是怎么保持平衡的。然后也画出天平的杠杆示意图。【自学反思】我的收获：在这个自主学习的过程中，我学到了很多有趣的东西呢。我发现齿轮的齿数多少会影响它的转动速度，齿数多的齿轮转得慢，齿数少的齿轮转得快。而且我还知道了很多生活中的齿轮应用，像自行车的链条带动齿轮转动，这样自行车就能跑起来啦。关于杠杆，我现在能很容易地判断出不同的杠杆类型了。通过实际操作开瓶器、用筷子夹东西和玩天平，我对它们的工作原理有了更深刻的理解。我的疑问：不过我也有一些不明白的地方。比如说，在一些大型的机械里，有很多个齿轮组合在一起，它们的传动原理是不是更复杂呢？还有，在杠杆中，如果力的方向改变了，杠杆的类型会不会也跟着改变呢？【互动探究案】1、齿轮小组讨论大家把自己找到的齿轮小物件带到小组里来，一起讨论一下它们的齿轮是怎么工作的。比如说，有的同学带了一个小闹钟，那我们就可以一起看看闹钟里的齿轮是如何通过互相咬合来准确计时的。小组内试着制作一个简单的齿轮传动系统。可以用我们之前做的硬纸板齿轮，再加上一些小木棒作为轴，看看能不能让齿轮顺利地传动起来。如果遇到问题，大家一起想办法解决，然后和其他小组分享你们的经验。2、杠杆趣味辩论我们分成两组，一组支持省力杠杆更好，另一组支持费力杠杆也有很大价值。然后进行一场小小的辩论。支持省力杠杆的同学可以说省力杠杆在很多重活中能节省力气，比如撬石头。支持费力杠杆的同学可以说费力杠杆虽然费力但是能省距离，像我们用筷子夹远处的菜就很方便。在辩论的过程中，大家要说出自己的理由，并且可以引用我们之前观察和实验的结果哦。我们再一起讨论一下等臂杠杆的特殊之处。等臂杠杆不省力也不费力，那它在生活中有什么独特的用途呢？大家可以举例说明，像天平用来称量东西就很精确，因为它两边的力臂相等。【小结】通过对齿轮和杠杆的学习，我们知道了齿轮是通过齿的咬合来传动的，不同的齿轮组合可以实现不同的速度和力量传递。杠杆呢，根据力臂的不同分成了省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，它们在生活中都有各自的用途。我们要善于观察生活中的这些简单机械，这样就能更好地理解科学知识啦。【巩固训练案】1、齿轮问题有两个齿轮，一个齿轮有20个齿，另一个齿轮有30个齿。如果小齿轮转了3圈，那么大齿轮转了几圈呢？（提示：先算出小齿轮转过的齿数，再根据大齿轮的齿数算出大齿轮转的圈数）在一个齿轮传动装置中，主动轮有15个齿，从动轮有45个齿。主动轮每分钟转60圈，那么从动轮每分钟转多少圈呢？2、杠杆问题下列工具中，属于省力杠杆的是（）A.镊子B.羊角锤C.钓鱼竿D.扫帚一个杠杆的动力臂是0.5米，阻力臂是0.2米，动力是10牛，那么阻力是多少牛？（根据杠杆原理：动力×动力臂＝阻力×阻力臂）【学习反思】我的收获：经过巩固训练，我对齿轮和杠杆的知识掌握得更牢固了。我学会了用公式计算齿轮的传动圈数，也能准确判断杠杆的类型并且计算相关的力了。我的疑问：但是我在做齿轮计算的时候，有时候会把主动轮和从动轮的关系搞混，有没有什么好的方法可以避免呢？还有在杠杆计算中，如果遇到不规则形状的杠杆，该怎么准确找出力臂呢？【自主学习检测答案】1、齿轮问题答案小齿轮转过的齿数为：20×3＝60（个），大齿轮转的圈数为：60÷30＝2（圈）。主动轮每分钟转过的齿数为：15×60＝900（个），从动轮每分钟