4.13《撬重物的窍门》教案

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4.13《撬重物的窍门》教案

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苏科版科学五年级上册(2026新版)第四单元《简单机械》
第13课《撬重物的窍门》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标:知道杠杆是在力的作用下能够绕支点转动的硬棒;认识杠杆的支点、动力点、阻力点;明白杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆;了解费力杠杆虽然费力,但可以省距离;知道杆秤是我国古代利用杠杆原理发明的工具。
2.科学思维目标:通过改变支点位置的对比实验,归纳杠杆省力、费力的条件;能在生活工具上标出支点,判断杠杆类型;能解释跷跷板、钓鱼竿、铁锹的工作原理,理解人们根据不同需求选择不同杠杆。
3.探究实践目标:利用带刻度木条、底座、垫片组装杠杆装置,完成探究实验;改变支点位置,对比撬动重物需要垫片数量;识别筷子、钓鱼竿、铁锹等杠杆,标注支点;尝试利用身边材料设计、制作简易杆秤。
4.态度责任目标:感受简单机械在生活生产中的价值,体会我国古代劳动人民的智慧(杆秤);懂得工具是人类力量的延伸,学会根据实际需要选择工具;养成严谨记录实验现象、尊重实验数据的习惯。
二、教学重难点
1.教学重点:认识杠杆以及支点、动力点、阻力点;通过实验得出杠杆省力、费力、不省力不费力的条件;区分生活中的省力杠杆与费力杠杆。
2.教学难点:理解费力杠杆的价值——费力但省距离;准确在实物工具上找到支点;理解杆秤“秤砣虽小压千斤”的杠杆原理。
三、教学准备
1.教师准备:杠杆底座、带刻度木条、垫片;课件(撬箱子、开瓶盖、跷跷板、筷子、钓鱼竿、铁锹、杆秤图片);简易杆秤成品。
2.学生准备:活动手册、铅笔、直尺;自备制作简易杆秤的材料(细木棍、细线、小盘、重物当作秤砣)。
安全提示:实验轻拿器材,木条不要对着同学;制作杆秤注意细线捆绑牢固。
四、教学过程
(一)问题与猜想(8分钟)
教师导入:第四单元主题是简单机械。出示图片:木棍撬重物、开瓶盖、升旗、斜坡运重物。提问:这些工具为什么能帮我们完成工作?今天我们先来研究撬动重物的工具——杠杆。
展示撬重物场景,引导观察共同点:都有一根硬棒,有一个支撑点,用力压硬棒,就能撬动重物。
抛出探究问题:使用杠杆一定省力吗?支点位置改变,撬动重物需要的力会不会改变?跷跷板上,小朋友坐在哪里才能翘起成人?为什么筷子、钓鱼竿用起来费力,人们还要设计这类工具?
学生小组猜想:动力点离支点远,撬重物省力;动力点离支点近,撬重物费力;杠杆不一定都省力。教师板书猜想,进入探究环节。
(二)探究与结论(18分钟)
活动1:认识杠杆的三个关键点
师生小结概念:在力的作用下,能够绕支点转动的硬棒,叫作杠杆。
支点:杠杆绕着转动的固定点;动力点:施加力的位置;阻力点:重物阻碍杠杆转动的位置。
活动2:探究杠杆是否省力
实验组装:底座+带刻度木条搭建杠杆,用垫片当作重物和动力。左侧放固定数量垫片代表重物(阻力),右侧动力点放垫片,尝试撬起左侧重物。
第一轮:支点靠近阻力点,动力点距离支点更远,记录撬动需要的垫片数量。
第二轮、第三轮:改变支点位置,组装另外两种杠杆,保持左侧垫片数量不变,观察撬动重物需要的垫片个数。
学生汇报现象,师生共同总结:动力点到支点距离大于阻力点到支点距离时,使用杠杆省力;动力点到支点距离等于阻力点到支点距离时,使用杠杆不省力也不费力;动力点到支点距离小于阻力点到支点距离时,使用杠杆费力。拓展思考跷跷板:成人重,小朋友要离支点更远,才有可能翘起成人。
活动3:分析生活中的杠杆工具
出示筷子、钓鱼竿、铁锹。学生在图中标出支点,判断省力或费力。
讨论:费力杠杆有什么用处?
小结:钓鱼竿、铁锹属于费力杠杆。虽然费力,但是动力端移动很小距离,阻力端就能移动很大距离,费力杠杆省距离,方便操作。
活动4:认识杆秤,尝试制作简易杆秤
介绍杆秤:我国古代发明的杠杆工具,实现“秤砣虽小压千斤”。认识杆秤结构:提纽、秤杆、秤盘、秤砣、秤星。
任务:利用身边细木棍、细线、小盘、重物,小组尝试制作简易杆秤。
(三)反思与评价(6分钟)
小组交流反思:
1.实验中,同样重物,支点移动,垫片数量变化,说明了什么?(支点位置,决定杠杆省力情况,杠杆不一定省力)
2.费力杠杆不能省力,为什么生活还要使用?(省距离,扩大末端移动范围,方便钓鱼、铲土)
3.制作杆秤时,提纽位置就是杠杆的哪里?(支点)
教师评价:能找到杠杆三点;能通过对比实验归纳省力费力规律;可以区分省力、费力杠杆,理解工具设计是为了满足不同需求。
教师小结:杠杆的奥妙,在于支点的位置,不同结构带来不同效果。
(四)应用与迁移(5分钟)
生活拓展:羊角锤、开瓶器是省力杠杆;镊子、理发剪刀属于费力杠杆;天平是不省力不费力杠杆。
布置任务:在家寻找2种杠杆工具,标出支点,判断省力还是费力;完善简易杆秤制作,尝试称量小物品,记录在活动手册。
(五)阅读与新知(3分钟)
师生梳理本课主线:杠杆是可以绕支点转动的硬棒,包含支点、动力点、阻力点;动力点离支点远省力,近则费力,距离相等不省力不费力;费力杠杆费力但省距离;杆秤是中国古代杠杆工具,利用杠杆原理称量物体。教师小结,下一课学习轮轴。布置课后任务完善活动手册记录。
五、板书设计
13.撬重物的窍门
1.杠杆定义:在力的作用下,能绕支点转动的硬棒,叫作杠杆
三点:支点、动力点、阻力点
2.杠杆的三种类型
动力臂>阻力臂→省力,费距离
动力臂=阻力臂→不省力,也不费力
动力臂<阻力臂→费力,省距离
3.杠杆工具
省力杠杆:撬棍、开瓶器、羊角锤、杆秤
费力杠杆:筷子、钓鱼竿、镊子
等力杠杆:跷跷板、天平
费力杠杆优势:手移动小距离,工具末端移动大距离
4.杆秤(我国古代发明)
结构:提纽(支点)、秤杆、秤盘、秤砣、秤星
原理:杠杆原理,秤砣虽小压千斤
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