与轮子相关的科学小实验：神奇的轮子科学教案.doc

【导言】

轮子是人类最伟大的发明之一，它的产生不仅极大地推动了人类社会的发展，更至今对我们生活的影响仍在。遵从课程要求，我们为你提供一个神奇的轮子科学教案，以期为小学生们打开科学的大门，领略轮子的魅力。

【第一步】

你是否发现，其实在生活中许多与轮子相关的现象，都可以化成简单易懂的小实验去验证？

变速可控——轮子与杠杆的结合

既然是神奇的轮子科学教案，我们首先介绍的实验自然也与轮子的魔力手无缚鸡之力。这个实验涉及到了杠杆、轮子、力矩以及转动惯量等诸多概念，但不要害怕，我们会一步步教你怎么做！

实验材料

轮子、小车、木板、我

实验流程

1. 先找到一块木板，架起这个小车；
2. 把轮子拴在小车上；
3. 把这个轮子固定不动，然后让小车向前行驶；
4. 把小车速度调快，发现小车会脱离你的掌控而出现问题；

分析实验原理

这个实验需要了解杠杆原理、力矩以及转动惯量等知识。你需要知道，轮子的转动惯量越大，转动的惯力就越大，就越难停住。而如果要在高速行驶中把轮子停下来，就需要对输出的转动惯量产生一个能够抵消它的输出力矩，这就是杠杆和翘板的使用。

实验结果

通过这个实验，你会发现，只要你使用杠杆或翘板，再加上合适的力，就能够轻松地控制住轮子的速度，从而提高小车的稳定性。

【第二步】

实现高速转动——水轮发电机制备

要领略到轮子的魅力，不止是了解它怎样可以改善我们的生活，还有它功能的广泛性。作为一个可转动的工具，它可以制造出许多不同的东西。而在水轮发电机器的制作中，轮子的作用必不可少。

实验材料

大桶、轮子、水流、电线、电灯泡等

实验流程

1. 找一个高时速的水流，然后放置在大桶的上面；
2. 把轮子固定在水流里，这样水就会带着轮子进行转动；
3. 通过转动，轮子会驱动电机发出高速电能；
4. 把电线和电灯泡连起来，就会看到碟状发电机制成的灯泡亮起。

分析实验原理

这个实验需要先了解能量的转换原理和轮子运动模拟计算，然后把轮子和水流结合在一起，并把它们相连，最后在电灯上面表现出来。轮子在水流中转动的能量，可以转化成电能，从而点亮电灯泡。

实验结果

通过这个实验，你可以看到轮子极高转速下所带来的动力表现，并且学习到轮子为我们创造了更多可能性。

【第三步】

轮子带动了我们的世界——从蒸汽机到汽车

在前面的实验中，我们只是看到了轮子怎样发电和工作。而到了这个环节，我们将看到轮子在人类历史上的重要作用。

蒸汽机的发明

轮子的作用并非仅仅是发电、工作、运输等领域的发明。曾经，在人类的历史上，轮子还在另一个领域扮演着非常重要的作用——即发明蒸汽机。

早在18世纪，英国的托马斯·塞文斯就发明了蒸汽机。这个发明引领了工业革命的大潮，并使得轮子的作用更加广泛。

得益于轮子，蒸汽机得以为许多新的领域服务，比如造纸、印刷、产棉花、织布、机车等。在那个时代，蒸汽机真是一个劳动力的提高者，而轮子则扮演了大量的角色，从轮子充当着蒸汽机驱动器、到车轮支持着铁路交通，又从管道管接着工业供水，到汽车与飞行器将人类的未来投向了无限的可能。

汽车的发明

曾经，人们通过骑马、驾驶马匹来完成交通任务，但自汽车的发明以来，人类的交通方式就得到了革命性的变化。

汽车的发明与轮子的运动原理有很大程度的联系，如同许多真正有影响的技术革新，汽车的发明也是源于工业革命的产物。

在19世纪，内燃机的发明推动了汽车技术的进一步发展，然后轮子所扮演的角色在一次又一次的实践中得到了深入理解。

结语

这篇神奇轮子科学教案讲解了轮子在人类历史上的进步和日益增长的影响。随着技术的不断改进和发展，轮子将继续为人类生活带来新的改善和进步。因此，我们必须尽可能好好应用这个令人兴奋的工具。