师:同学们好,欢迎来到科学课堂。上节课我们学习了杠杆,今天我们一起来探究滑轮,所学内容是大象版小学科学五年级上册第57页和58页。我们先来了解这节课的学习目标,再看看课前需要做哪些准备。准备好了,就让我们一起走进今天的科学课。
同学们请看,这是一艘大帆船,即将出海远航。现在船员们准备升起船帆,但爬到桅杆顶端升帆很危险,我们可以设计一个什么样的装置安装在桅杆上,让船员站在甲板上就能升起船帆呢?轮子上绕着绳子,通过拉动手中的绳子把国旗升上旗杆,我们是不是也可以给帆船桅杆装一个这样的轮子呢?
探探真是个生活的有心人。下面让我们拿出准备好的器材,动手试一试,看看怎样让钩码像船帆一样升起来。屏幕前的同学完成了吗?探究奇妙小组也做好了,我们一起去看看吧。
感谢探究奇妙小组的分享。旗杆、桅杆顶端的这种装置也是一种简单机械,叫滑轮,我们来认识下。从图片上可以看出,滑轮的主体结构是一个轮,轮子边缘有槽,能绕轴转动。轮外有框,框的两端有钩,可用来勾起重物。生活中的滑轮样式很多,有塑料的,有金属的,有单轮的,也有多轮的。既然滑轮是一种能提升重物的简单机械,那应该怎样使用呢?
通过视频我们观察到,向下拉动绳子时,钩码上升,滑轮固定在支架上并没有移动。我们把这种固定在支架上不随重物上下移动的滑轮叫做定滑轮,旗杆和桅杆上的滑轮都是定滑轮。还有一种滑轮,使用时它与重物挂钩在一起,向上拉动绳子时,重物向上提升,滑轮也随之上升。我们把这种随着重物上下移动的滑轮叫动滑轮。通过上节课学习,我们知道杠杆有的省力,有的不省力,动滑轮和定滑轮的作用会有不同吗?请同学们结合书本资料或者生活经验,大胆猜想,把想法和爸爸妈妈分享一下吧。
我们先来听听探究奇妙小组的分享。
生1:是不是动滑轮和定滑轮都能省力呢?
生2:我猜想用定滑轮升旗不是为了省力,而是为了方便。
生3:我觉得定滑轮的作用也不是为了省力,因为我升旗的时候没感觉非常轻松。
师:同学们能根据知识经验大胆猜想和假设,真了不起,但猜想是否成立还要通过实验验证。实验前我们先制定实验方案,实验目的是探究定滑轮和动滑轮的作用,用到的实验器材有钩码、铁架台、细绳、测力计、滑轮。实验方法是用测力计分别测量直接提起重物所用力的方向和大小,以及利用定滑轮和动滑轮提起重物所用力的方向和大小。实验完成后,将数据填写在学生活动手册第20页的实验记录表中。实验前注意两点:一、使用测力计前要检查测力计指针是否指向0;二、实验时要注意安全,等钩码静止后读出测力计读数,记录在实验记录表中,保留一位小数。我们来看看探探和啾啾是怎样操作的,同学们也可以跟着一起实验。我们先来探究直接提起重物所用力的方向和大小。
师:现在我们开始探究直接提起重物所用力的方向和大小。首先看看测力计的指针是否指向0,然后用测力计勾住钩码,此时所用力的方向向上,等钩码静止后读取数据并记录在实验记录表上。两个钩码所用的力大约是1牛,3个钩码所用的力大约是1.5牛,4个钩码所用的力大约是2牛。
下面我们再来探究利用定滑轮提起重物所用力的方向和大小。
师:现在我们开始探究利用定滑轮提起重物所用力的方向和大小。首先看看测力计的指针是否指向0。接着把滑轮挂在铁架台上,拿出绳子,用绳子一端勾住钩码,另一端从滑轮上方绕过,用测力计勾住,慢慢向下拉,此时用力方向向下,等钩码静止后读取数据并记录在实验报告单上。两个钩码所用的力大约是1牛,三个钩码所用的力大约是1.5牛,四个钩码所用的力大约是2牛。
