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2.6 给小车安装方向盘 学案
班级____ 姓名____
一、学习目标
1. 知道由较大的轮和较小的轴组成、轮和轴固定在一起转动的机械叫轮轴；汽车方向盘、自行车车把都应用了轮轴。
2. 能观察比较4种运输工具的转向方式，理解各自的优缺点取决于使用场景与需求。
3. 能像工程师一样为玩具车的前轮设计、制作、测试、改进转向装置，并理解"轮越大（动力臂越长）越省力"。
4. 能举例生活中的轮轴应用（自行车牙盘曲柄、螺丝刀、水龙头、扳手等）。
二、课前准备
1. 准备玩具车、方向盘、车轴、车轮、轴架、联轴器等材料；观察家里的汽车方向盘、自行车车把、水龙头、螺丝刀。
2. 安全提示：用螺丝刀、尖嘴钳时注意手的位置，避免戳伤；小零件不要入口。
三、课堂探究
探究活动1：聚焦（教材第54页）
观察：聚焦——学生观察自制小车，思考怎样实现转弯
我的思考：我们之前做的独轮车，能前进，但转弯不方便。怎么实现转弯呢？今天许多的运输工具都有转向装置。转向装置为什么能转向？运用了哪些技术？
探究活动2：观察4种运输工具的转向方式（教材第55页）
观察：四轮平板手推车（靠人倾斜车身+手控制方向，轮子可360°旋转）
观察：自行车（转动车把，前轮偏转）
观察：手推车（独轮）
观察：汽车（转动方向盘带动前轮偏转）
我的记录：不同的运输工具有不同的转向方式，各有优缺点，取决于____和____。你觉得哪种最方便？为什么？
探究活动3：认识轮轴的结构（教材第54–55页）
观察：轮轴——轮（半径大）与轴（半径小）固定在一起转动
我的记录：由较大的____和较小的____组成，轮和轴固定在一起转动的机械，叫作____。汽车____和自行车的____都应用了轮轴。
探究活动4：设计并制作转向装置（教材第55–56页）
观察：材料与工具（方向盘/轴架/联轴器/轴套/车轴/车轮/螺丝/螺母/铝丝/螺丝刀/尖嘴钳）
观察：记录单——玩具车转向装置设计简图
观察：小组合作讨论设计
我的设计：①选用什么材料做轮和轴？______ ②轮和轴半径分别做多大？______ ③轮、轴、车轮怎么连接？______ ④画好设计简图（标注材料与尺寸）。
探究活动5：测试与改进转向装置（教材第56–57页）
观察：装好方向盘的玩具车（手转轮带动前轮偏转）
观察：转向装置模型（轮+轴+前轮）
观察：两种车轴长度的转向装置对比（轮越大更轻松省力）
观察：转向装置对比（轴半径不同，用手转向感受不同）
我的记录：能不能实现"用手转动轮，前轮跟着偏转"？____ 转动是否灵活？____ 轮轴连接是否牢固？____ 用不同长度车轴组装，____（轮大/轴大）更省力。
四、研讨与拓展
1. 我们为玩具车设计的转向装置是如何工作的？
我的回答：________________________________
2. 为什么不需要在独轮车上安装方向盘？
我的回答：________________________________
（教材研讨原问：①我们为玩具车设计的转向装置是如何工作的？②为什么不需要在独轮车上安装方向盘？）
观察：自行车的牙盘与曲柄（曲柄=轮，牙盘中心=轴）
观察：螺丝刀（手柄=轮，杆=轴）
观察：水龙头（把手=轮，阀芯杆=轴）
观察：扳手拧螺丝（长手柄=轮，钳口螺丝处=轴）
3. 举例说一说生活中还有哪些轮轴的实际应用。
我的记录：轮轴也是简单机械，和杠杆原理一样——轮越大（动力臂越长），越省力。生活中的轮轴有：______、______、______、______。
五、课堂练习（随堂检测）
一、选择题
1. 下列学习用品运用了轮轴原理的是（　）。
2. 转向装置能实现转向的主要原因是（　）。
A. 轮子的滚动　　B. 轴的转动　　C. 轮和轴的协同作用
3. 如右下图所示的工具为套筒扳手，套头套住螺母后能拧紧螺母。在使用过程中，为了更加省力，手应该握在（　）。
A. 手柄末端　　B. 手柄与杆的连接处　　C. 任意位置
4. 以下情况，不需要复杂的转向机械装置的是（　）。
A. 汽车在高速公路上行驶　　B. 独轮车搬运货物　　C. 自行车行驶在马路上
5. 为了更省力地取用井水，人们发明了井轳辘。用井轳辘取水时，（　），越省力。
A. AD 段越长　　B. AB 段越长　　C. BC 段越长
（图示井轳辘，AB 段为摇把到轴心、即轮半径；AB 越长轮越大越省力。）
六、课后作业
1. 改进我们的小车，让它转向更加省力、灵活、方便。
2. 找一找生活中更多的轮轴（如门把手、旋钮、石磨、井轳辘等），下节课分享。
附：参考答案
探究填空：使用场景、需求；轮、轴、轮轴、方向盘、车把；轮大。
研讨参考答案：
①手转动轮→带动轴转动→轴带动前轮偏转→小车转向。
②独轮车只有一个轮子，不需要让两个轮子同步；转向主要靠人推动扶手左右倾斜，并移动身体来保持平衡，是更依靠技巧的操控方式，所以不需要安装方向盘。
生活轮轴：自行车牙盘曲柄、螺丝刀、水龙头、扳手（任举）。
课堂练习：选择 1.C（转笔刀） 2.C（轮和轴的协同作用） 3.A（手柄末端=轮边缘，轮越大越省力） 4.B（独轮车靠人倾斜车身，不需复杂转向装置） 5.B（AB 段=摇把到轴心的轮半径，越长越省力）。

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