资源简介

Lesson12甩干机
教学内容
甩干机是利用离心力（离心力是一种虚拟力，是一种惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转中心）的原理设计的、用于衣物脱水的设备。本节课以“如何让浸湿的布料脱水”为问题，使用离心筐，马达等材料设计装置，经过建立联想、做出预测、制作模型、验证推测、得出结论等一系列过程，培养学生观察推理、动手组装设备，利用科学的方法解决实际问题的能力。
教学目标
科学知识：甩干机是利用离心力（离心力是一种虚拟力，是一种惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转
中心）的原理设计的、用于衣物脱水的设备
科学探究：本节课以“如何让浸湿的布料脱水”为问题，培养学生观察推理、动手组装设备，利用科学的方法解决实际问题的能力。
科学应用：公路弯道的设计。
跨学科内容：技术（T）:连接离心缸与马达衔接电路
工程（E）:组装甩千机的设备。
教学重点
理解甩干机是利用离心力的原理设计的、用子衣物脱水的设备。
教学难点
应用科学原理设计并组装甩干机装置，
教学准备
解决问题所需要的材料；底板、离心筐、马达支架、马达、电池盒、带盖塑料杯、无纺布圆片
工具包：工字钉、电池、双面胶、量杯、透明胶带。
教师需要准备：清水。
安全提示：本实验中工字钉为尖锐物品，请学生使用时注意尖锐端不要指向自己或其他学生，避免伤害在非教师示意实验环节，不可擅自尝试使用任何实验素材，不可在小组中使用实验物品进行打闹，更不可将实验用品用于他用，一一经发现，老师可没收实验材料，确保学生实验安全。
教学活动流程
一、引入（5min）
师：STEAM科学大课堂开始啦！
让我们看一段爆眼球的视频。
教师根据爆眼球视频内容，引导学生展开讨论。
主题引入
师：通过视频同学们石到了什么现象？（提示：蜂蜜被甩出来了。）
师：视频中的装置是如何让蜂蜜在外力的作用下流出来的呢？（提示：通过高速旋转的作用）
实验引入
师：如果你有一块湿的抹布，你要如何让它变干？（提示：拧于，甩干）如果有块湿抹布，你要如何让它变干？你主要会遇到什么问题？（提示：需要一个装置，主要会遇到自己拧不于，需要装置帮你）师：甩干机甩的快和慢对于结果有差别吗？如果你要设计甩干机，你需要注意哪些？（提示：甩的快慢对结果有差别，设计甩干机需要注意将水甩于，而不把衣服甩出去。）
今天，我们来试试，设计装置将一块湿布甩于。
二、实验过程（30nin）
认识材料
师：请取出袋子中的材料，看看它们如何帮助你解决实验问题？
教师带领学生从袋子中取出材料，根据学生水平及实验需要，引导学生初步观察，并了解不同实验材料特征及使用方法。
开始实验
教师码引导学生开展探究实验，（注意：探究过程中，应以学生自主探究为主，如果学生遇到操作问题教师可根据情况选择为学生展示相应的手部视频，帮助学生了解操作方法。）
1建立假设，制作模型
师：现在有一块湿布（提示：教室当中的湿抹布），我们要脱去它的水，让它变干，你要怎么办？哪种方式是你最理想的让抹布脱水的方式？（提示：可以拧干，甩干，理想方式自己不动手就能变千）
学生恩考如何让一块湿布变干，说出自已的思路
师：通过甩的方式可以将抹布变干，你认为怎么甩能让甩于的效果最好？（提示：甩的力气大且快）如果自己不动手就能让抹布变干，你要如何去做？（提示：甩的快能甩设计一个装置，让它甩干）
学生联系生活，设想要制作一个什么样的甩干机
师：你的甩干机要具备什么特点？（甩的快甩的力气大）结合实验素材说说，你准备如何实现它？（提示：通过电力和马达给它较大的力）
学生结合实验素材，陈述自己的观点
师：观看手部视频（提示：用工字钉在带盖塑料杯底部中央扎孔，孔尽量的扎大一些，将离心筐放入带盖塑料杯中，这样就制作好了甩于桶，之后将马达放入马达支架内，将马达的转轴穿过带盖塑料杯底部的孔，并与离心筐底部中央连接，最后将电池盒与马达连接，并将组装的整个部位用点点胶粘在底板上，这样甩干机就制作完成了，此时塑料杯不装盖子），组装甩干机，用量杯中的水将布浸湿（向量杯倒入适箭的清水，并将一片无纺布放入其中润湿，取出湿的无纺布放入甩干桶内，将电池安装在电池盒内），注意甩干机的电路连接。
学生根摇手部视频组装甩干机。准备测试。
2:验证推测，确定最优模型
师：此时不团合开关，1分钟内，用手将甩干桶转起来，观察甩干效果如何？甩干效果不明显，或没有用千）
学生不闭合开关：手动将桶转起来，观察甩于效果
师：此时闭合开关，你的甩干机运作的如何？水是否甩出来了？此耐甩干机的电路连接是如何的？请将你观察到的实验结果记录在实验记录单上
学生根据观察到的实验现象，记录实验结果。
师：在甩干的过程中，你发现什么问题？你认为可以如何解决？（提示；水会甩的到处都是。）
学生再次尝试，观察甩干机的此时的运行情况，并提出解决方案。
3，优化方案，再次测试
师：你对限干机做了什么优化，保证水没有甩出来的？（提示：为用干机加盖》学生提出优化的方法。师：加盖后，打开你的甩干机，观察甩干的过程水是朝哪个方向离开抹布的？观察抹布的位置变化了吗？请描述甩干的过程。（提示：水受了某种力，水自已离开了抹布）
学生观察并描述甩干桃甩干过程，说明水时如何离开抹布的方向
师：通常，在什么情况下，物体才能从一个地方到另一个地方去？（提示：有一种力）甩干机给水的力方向如何（Pt中展示水相对桶的中心的运动方向）并将实验结果记录在实验记录单上e
学生联系生活，说明水离开甩干机的方向，判断可能是哪种力并将实验结果记录在实验记录单上。
4改变实验条件，设置实验变最，收集数据。
师：如果现在将多个同学浸湿的布塞在一个桶里（在桶内增加水的重量），尝试闭合开关，］分钟后，测试布是否被甩干了？
46人一组，将布浸湿不拧于，放入一个甩干桶中，闭合电路，观察实验现象。
师：相比较第三步实验，增加了布后水的重量增加了，实验效果有哪些变化？说明甩干过程与什么因素有关。
学生比较单片和多片布的差别，推测甩干的过程与水的重最有关。
5.分析数据，得出结论
师：根据实验记录单上记录的情况，说一说，甩干桶都有哪几部分组成？电池盒与马达的连接对于实验结果有什么样的影响？甩干机的设计需要注意什么？
学生根据实验记录单上的记录结果，分析实验数据得出结论。
6.拓展活动
师：当甩千过程不断进行，现在我们在塑料杯中积累了很多水（在塑料杯中倒入少量的水，放入单片布闭合电路观察甩干机，说一说你的甩干机还需要如何优化？（提示：需要及时的将水甩出的水导流。学生观察并说明如何优化甩干机的策略。
三、讨论与分享（5min）
教师引导学生对以下问题展开讨论，分享自己的观点：
1.你是如何将湿布甩干的？
2.甩干湿布需要注意什么？（提示：水的重量、及时的排水）
3离心力这个力有什么特点？根据你对商心力的理解，你觉得生活中哪些情况容易出现离心力？可能会有什么危害？
四、实验结论（2min）
师：通过这个实验，请陈述一下你所看到的现象，并解释这个实验现象背后的科学原理。一（教师可根据学生分享与讨论的内容，结合以下信息做简要总结。）
总结：
师：甩干机是利用离心力（离心力是一种虚拟力，是一种惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转中心。）的原理设计的。当甩干桶快速旋转时，由于甩干桶独特的设计以及离心的作用，物体上的水分就会被甩出去，从而物体就会变干了。甩干机的设计中，需要注意抹布放的不能过多，重量不能过重，会影喻离心效果，而且要及时将离心的水导出，保证甩千机的正常工作。在生活中，我们的过山车在设计的过程中就充分的利用了离心力，会设计出竖直的圆周轨道；卫星能够在地球的周围稳定的存在，也是由于离心力与地球对其的吸引力进行了抵消，所以卫星才可以在制定的轨道上运动。在生活中我们也会为离心力的存在而困扰，比如有弧度的公路的设计，当汽车在弯道上行使时由于离心力的存在，汽车如果速度太快就会甩出车道而造成事故，所以公路在设计的时候就会将远离中心点的一侧垫高，这样汽车在行驶到这段公路时，自身的部分重力就会抵消离心力，而变的安全。（提示：根据师训视频中的实验总结部分，了解本次实验的原理。）
五、拓展与迁移（2min）
教师可利用“科学大讲堂”视频，帮助学生拓展本节课相关知识。
师：科学大讲堂中发生了哪些有意思的事情和有趣的实验呢？让我们一起去看看吧。播放科学大讲堂视频。
六、回顾与总结（1min）
教师请学生拿出活动单页，引导学生完成自我反思与评价。
师：经过本节课的学习，你得到哪些收获和成长？请将你本节课的实验收获和心得以及还需提高和优化的部分记录在《回顾与总结》表中，并对自己本堂课在科学兴趣、科学实践、科学思维方面的成长给予评价。(共32张PPT)
甩干机
1.通过视频同学们看到了什么现象？
2.视频中的装置是如何让蜂蜜在外力的作用下流出来的呢？
1.如果你有一块湿的抹布，你要如何让它变干？
如果有10块湿抹布，你要如何让它变干？
你主要会遇到什么问题？
2. 你认为这个现象发生的原因是什么？
你有什么解决的建议吗？
2.甩干机甩的快和慢对于结果有差别吗？
如果你要设计甩干机，你需要注意哪些？
今天，我们来试试，设计装置将一块湿布甩干。
EVA底板
无纺布
马达
底架
离心筐
电池盒
带盖塑料杯
工字钉
提示：其中电池、双面胶，电池盒，透明胶带，工字钉（为尖锐物品，小心使用避免受伤），量杯来自工具包，使用后请将其放回工具包中。
教师需要准备：清水。
电池
双面胶
量杯
胶带
1. 如何让湿布变干？
现在有一块湿布，我们要脱去它的水，让它变干，你要怎么办？哪种方式是你最理想的让抹布脱水的方式？
思考如何让一块湿布变干，说出自己的思路。
2. 如果用甩的方式，怎样才能让湿布变干呢？
通过甩的方式可以将抹布变干，你认为怎么甩能让甩干的效果最好？
如果自己不动手就能让抹布变干，你要如何去做？
你的甩干机要具备什么特点？结合实验素材说一说，你准备如何实现它？结合实验素材，陈述自己的观点。
3. 组装甩干机
组装甩干机，用量杯中的水将布浸湿，注意甩干机的电路连接，并准备测试。
4. 让甩干机转起来
此时不闭合开关，1分钟内，用手将甩干桶转起来，观察甩干效果如何？
闭合开关，你的甩干机运作的如何？水是否甩出来了？此时甩干机的电路连接是如何的？请将你观察到的实验结果记录在实验记录单上。
在甩干的过程中，你发现什么问题？你认为可以如何解决？
思考后再次尝试，观察甩干机的此时的运行情况，并提出解决方案。
5. 优化甩干机
你对甩干机做了什么优化，保证水没有甩出来的？学生提出优化的方法。
加盖后，打开你的甩干机，观察甩干的过程水是朝哪个方向离开抹布的？观察抹布的位置变化了吗？请描述甩干的过程。
在什么情况下，物体才能从一个地方到另一个地方去？
经过甩干机甩动，抹布上的水往哪里走？
远离中心
靠近中心
掉入桶底
学生联系生活，说明水离开甩干机的方向，判断可能是哪种力并将实验结果记录在实验记录单上。
利用七巧板套装，设计投影图形。并将图形粘贴在透明胶片上。观察投影仪呈现需要注意什么？
将图形投射在竖直放置的白纸上或者墙面上，观察投影在白纸上的图案。
5. 利用七巧板拼接图案，并用制作好的投影仪投射影像。
6. 对比单片与多片湿的无纺布甩干效果
如果现在将多个同学浸湿的布塞在一个桶里，尝试闭合开关，1分钟后，测试布是否被甩干了？
4-6人一组，将湿的无纺布放入一个甩干桶中，闭合电路，观察实验现象。
相比较第三步实验，增加了布后水的重量增加了，实验效果有哪些变化？说明甩干过程与什么因素有关。
7. 分析数据，得出结论
根据实验记录单上记录的情况
说一说，甩干桶都有哪几部分组成？电池盒与马达的连接对于实验结果有什么样的影响？甩干机的设计需要注意什么？
8. 拓展活动
当甩干过程不断进行，现在我们在塑料杯中积累了很多水在塑料杯中倒入少量的水，放入单片布，闭合电路观察甩干机，说一说你的甩干机还需要如何优化？
1.你是如何将湿布甩干的？
2.甩干湿布需要注意什么？
3.离心力有什么特点？根据你对离心力的理解，你觉得生活中哪些情况容易出现离心力？可能会有什么危害？
甩干机是利用离心力（离心力是一种虚拟力，是一种惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转中心）的原理设计的。当甩干桶快速旋转时，由于甩干桶独特的设计以及离心的作用，物体上的水分就会被甩出去，从而物体就会变干了。甩干机的设计中，需要注意抹布放的不能过多，重量不能过重，会影响离心效果，而且要及时将离心的水导出，保证甩干机的正常工作。
在生活中，我们的过山车在设计的过程中就充分的利用了离心力，会设计出竖直的圆周轨道；卫星能够在地球的周围稳定的存在，也是由于离心力与地球对其的吸引力进行了抵消，所以卫星才可以在制定的轨道上运动。在生活中我们也会为离心力的存在而困扰，比如有弧度的公路的设计，当汽车在弯道上行使时由于离心力的存在，汽车如果速度太快就会甩出车道而造成事故。
在生活中我们也会为离心力的存在而困扰，比如有弧度的公路的设计，当汽车在弯道上行使时由于离心力的存在，汽车如果速度太快就会甩出车道而造成事故。
所以公路在设计的时候就会将远离中心点的一侧垫高，这样汽车在行驶到这段公路时，自身的部分重力就会抵消离心力，而变的安全。
请你回顾本堂课的学习过程
用心记录下自己的成长与收获吧！

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