《轮轴的秘密》创新实验设计.doc

《轮轴的秘密》创新实验设计
江安镇南城小学校 文小平
一、实验名称
教科版小学科学六年级上册第一单元《工具和机械》的第4课《轮轴的秘密》
二、实验原型
1.轮轴的作用：用一个轮轴实验装置来研究，把一定数量的钩码挂在轴上，看成是要克服的阻力，在轮上挂钩码，看成是我们用力的大小。试一试，在轮上挂几个钩码能把轴上的钩码提起来。改变轴上钩码的数量再做几次。
2.轮的大小对轮轴作用的影响：把上面轮轴装置的轮换成一个更大的轮，在这个轮轴上再做上面的实验。记录下每次所用力的大小。
三、原实验不足之处
1.原实验是一个特殊的装置，轮和轴的直径必须是整倍数关系，不然用挂的钩码的方法不能使轮轴两端达到平衡，导致学生会误认为轮上的力和轴上的力也是整倍数关系，脱离生活实际。
2.每个钩码的重量必须相等，不然在轴上挂一个，轮上挂两个，不能使轮轴两端达到平衡。所以钩码必须完好无损的，有点氧化都不行，给实验操作带来难度。
3.用钩码个数来表示力的大小，在科学上不够严谨。
四、实验创新与改进之处。
1.改变了轮与轴直径的整倍数关系，学生走出了轮上的力和轴上的力也是整倍数关系的误区，与现实生活中的轮轴相吻合。
2.改用弹簧测力计测量轮上的力和轴上的力，不用钩码个数来表示力，更具严谨性，也更形象直观。
3.实验不受轮轴直径是否成整倍数关系，每个钩码是不是完全相等等影响，操作更方便。
4拓展了实验，在最大的轮上安一根铁条，与现实生活中的轮轴相联系，让学生感知不一定所有的轮都一定是圆柱，只要它的运动轨迹是圆的就行了，比如扳手。
四、实验器材及装置说明
大小不同的木圆柱三个：最小的木圆柱作轴，其他两个木圆柱作轮，其中最大的木圆柱直径上再固定一根铁条，作更大的轮；弹簧测力计；钩码；铁架台；线绳。
五、实验原理
在轮轴的轮上用力能够省力，轮越大越省力。
六、实验过程
1.轮轴的作用：拿出2个钩码，用弹簧测力计测出重力，挂在轴上看作阻力；用弹簧测力计测量在轮上用的力，当轮轴两端达到平衡时读数。改变轴上钩码的重力再做几次。作好实验记录，分析实验数据，发现结论。
2.轮的大小对轮轴作用的影响：
上面轮轴装置中的轴不变，把轮换成一个更大的轮，拿出2个钩码，用弹簧测力计测出重力，挂在轴上看作阻力，用弹簧测力计测量在轮上用的力，当轮轴两端达到平衡时读数。改变轴上钩码的重力再做几次。作好实验记录，分析实验数据，发现结论。
3.在上面实验装置轮的直径上安一根铁条，当作更大的轮，学生感知与现实生活的轮轴吻合。用弹簧测力计测出4个钩码的重力，挂在轴上看作阻力，用弹簧测力计测量在轮上用的力，当轮轴两端达到平衡时读数。进一步验证前面的实验结论。
4.实验记录表。
轮轴作用实验记录表
轴上的力（N）
轮上的力（N）
我们的发现

轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响实验记录表
轴上的力（N）
更大轮上的力（N）
我们的发现

七、实验效果
1.实验器材简单，实验过程容易操作。
2.对比性强，轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响在同一装置中用同一个轴，只改变轮的大小，更形象直观。
3.拓展实验与现实中的轮轴相吻合，体现了理论与实践的结合。
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