资源简介

(共15张PPT)
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设计与制作
新知导入
面对“设计一个能提升重物的省力装置”这样的工程任务，我们首先会想到什么？
我们可以用模拟实验的方法，用纸盒模拟教学楼，用钩码模拟重物。
科学实践
设计并制作省力装置
把建筑材料运到高处，通常使用哪些机械？调查并了解这些机械的特点。
把建筑材料运到高处的方法 采用的机械 机械的特点
起重机
脚手架
升降机
辘轳
滑轮
斜面
滑轮
轮轴
动滑轮省力，定滑轮改变方向
省力
动滑轮省力，定滑轮改变方向
轮大于轴，以轮带轴可省力
科学实践
设计一种能提升重物的省力装置
材料
长木条、短木条、木板、滑轮、胶带、细绳、线轴、记号笔、纸杯、细铁丝、胶水等。
科学实践
制作要求
按照设计图制作，制作过程中可以修改设计图。
提示：正确使用工具，注意安全
科学实践
制作范例：辘轳
斜面用于省力的简单机械：轮轴
原理解释：手柄摇动轨迹作为轮，
轮比轴大很多，可以省力
科学实践
制作材料
摇把
圆柱桶
立板
插接板
螺母
细铜丝
横轴
棉线
塑料棒
多孔立柱
多孔底座
科学实践
制作过程
①按照设计图，将木棍搭成一个支架，底面是一个长方形（或正方形)，侧面搭成三角形，然后用胶带或绳子固定好。
②在搭好的支架相对应的侧面离顶端四分之一处加上横梁，用绳子固定好。
③把铁丝弯成“Z”字形，一端固定好线轴，使其可以转动；一端缠上毛线做成手柄。
④把制作完成的线轴固定在支架的横梁上。
⑤在纸杯上端对称扎四个小孔，将绳子按照图示做成一个框，将绳子的另一端系在线轴上。辘轳就做好了，如右图所示。
科学实践
安装提示
安装时不要过度用力造成零件损坏，拧铜丝时当心扎手。
科学实践
模型交流
请同学们对照设计图和模型，说一说每种设计的优点和需要改进的地方。
拓展与应用
詹天佑和“人”字形铁路的故事
詹天佑（1861—1919）是我国近代铁路工程专家。100多年前，他主持修建了我国第一条自主设计并建造的铁路——京张铁路。
拓展与应用
按照当时的规划，连接北京和张家口两地的京张铁路要穿越层峦叠嶂、坡陡弯多的居庸关、八达岭等地，工程非常艰巨，就连当时经验丰富的外国铁路工程师也不敢轻易尝试。
然而，有决心、有毅力的中国铁路工作者在詹天佑的带领下，设计并建造出了史无前例的“人”字形铁路，成功地解决了火车在地势险峻的青龙桥附近安全爬坡的问题。
拓展与应用
按照詹天佑的设计，火车快到青龙桥时要用两个车头——一个在前边拉，另一个在后边推；过了青龙桥之后，再把两个车头的作用互换——原先推的改成拉，原先拉的改成推。这样，火车就能安全地爬上陡坡了！
“人”字形铁路在当时是一项非常大胆的设计，在中国铁路建筑史上也是一个不小的创举。
课堂巩固
1.“人”字形铁路使火车安全爬上陡坡的原理是（ ）。
A.轮轴 B.滑轮 C.杠杆 D.斜面
2.设计省力装置时首先要准备的是（ ）。
A.设计方案 B.设计图纸 C.制作材料 D.调查研究
3.下列工具中属于费力杠杆的是（ ）。
A.电工用的手钳
B.医生用的镊子
C.订书机
D.开瓶子用的起子
D
A
B
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