【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 體和支承面之間有一個(gè)接觸點(diǎn)，這個(gè)半球體在支承面上滾動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)的位置就要發(fā)生改變。不倒翁始終用一個(gè)接觸點(diǎn)站立在支承面上，它永遠(yuǎn)是一個(gè)獨(dú)腳體。2．不倒翁的平衡的穩(wěn)定性不倒翁在受到外力的作用時(shí)，就要失去平衡，而在外力去除后，不倒翁能自行回復(fù)到平衡狀態(tài)，這說(shuō)明不倒翁具有一種抵抗外力干擾保持平衡的能力，這就是平衡的穩(wěn)定性。這種抵抗干擾保持平衡的能力的形成，應(yīng)該從不倒翁的受力情況來(lái)看。3．不倒翁的受力情況有三種第一，不倒翁平衡的受力情況。不倒翁在桌面上，受到兩個(gè)外力的作用：一個(gè)是重力G，地球?qū)Σ坏刮痰奈?；另一個(gè)是支持力，桌面對(duì)牛球體的反作用力。根據(jù)物體的平衡條件，只要這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，不倒翁就能夠保持平衡的狀態(tài)。第二，不倒翁傾斜的受力情況。不倒翁傾斜時(shí)受到兩個(gè)力矩的作用，我們稱(chēng)外力的作用為干擾，外力形成干擾力矩；另一個(gè)叫抵抗力矩，由自身的重力形成。本來(lái)不倒翁是直立的，由于外力的作用，外力對(duì)不倒翁與制成面的接觸點(diǎn)產(chǎn)生力矩，使不倒翁傾斜，打破原來(lái)的平衡。此外，本來(lái)重力是不產(chǎn)生力矩的，因?yàn)楸緛?lái)不倒翁是直立的，重力的作用線和支點(diǎn)位于同一直線上，力矩為零。由于外力的作用，不倒翁傾斜，半球體向一側(cè)滾動(dòng)，接觸點(diǎn)隨之移動(dòng)，形成了新的接觸點(diǎn)，即形成了新的支點(diǎn)，此時(shí)重力的作用線和原支點(diǎn)不在同一直線上，因而形成力矩，這就是抵抗力矩。正是由于抵抗力矩的形成和發(fā)展，抵抗和制止了外力的干擾作用。抵抗力矩的方向和干擾力矩的方向正好相反，同時(shí)隨著不倒翁傾斜的角度不斷增大，重心作用線的偏移量也不斷增大，抵抗力矩的量值也不斷增大，當(dāng)?shù)挚沽氐扔诟蓴_力矩時(shí)，不倒翁就進(jìn)入新的平衡狀態(tài)——傾斜的平衡狀態(tài)，此時(shí)外力的干擾作用也就宣告停止。由此可知，不倒翁受到外力干擾后，原有的平衡破壞了，但新的平衡隨之形成，不倒翁可以接續(xù)地保持平衡，雖然平衡的方式不同，但平衡的本質(zhì)不變，這種便是動(dòng)態(tài)平衡。第三，不倒翁復(fù)原的受力情況。從勢(shì)能角度考慮，勢(shì)能低的物體比較穩(wěn)定，物體一定會(huì)向著勢(shì)能低的狀態(tài)變化。當(dāng)不倒翁倒下的時(shí)候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成勢(shì)能增加，所以不倒翁要回復(fù)原來(lái)的位置。從杠桿原理來(lái)說(shuō)，不倒翁倒下時(shí)，重心的作用點(diǎn)一直處于端部，不管支點(diǎn)在哪里，雖然底座的力臂較短，但是力矩＝力＊力臂，不倒翁還是會(huì)因?yàn)榈鬃穷^力矩大而回復(fù)到原來(lái)位置。此外，不倒翁底部為圓形，摩擦力小，便于不倒翁回到原來(lái)位置。在以上的整個(gè)過(guò)程中，建立新的平衡是其中主要的問(wèn)題，因?yàn)橹挥腥绱瞬拍艿种仆饬Φ母蓴_，而回復(fù)原有的平衡則是次要問(wèn)題，因?yàn)榇藭r(shí)外力的干擾已經(jīng)去除。在整個(gè)過(guò)程中不倒翁始終保持平衡的屬性，這便是“平衡的穩(wěn)定性”。4．力學(xué)原理小結(jié)綜上所述，這個(gè)原理的要點(diǎn)在于：使重力的作用線偏離支點(diǎn)，使重力對(duì)支點(diǎn)產(chǎn)生力矩，即抵抗力距。由于不倒翁傾斜的角度不斷增大，重力作用線的偏移量隨之增大，抵抗力矩也隨之增大，最終實(shí)現(xiàn)和外力力矩的平衡，不倒翁抵抗外力干擾、保持平衡的能力就是這樣形成的。二、不倒翁原理的應(yīng)用不倒翁力學(xué)原理在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。在建筑設(shè)計(jì)、玩具制造、生活用品、汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及體育健身等方面，不倒翁原理不僅帶給了人們樂(lè)趣，人們還對(duì)“上輕下重的物體因重心低而更加穩(wěn)定”加以充分利用，較大的提高了各種設(shè)施的常見(jiàn)的不倒翁玩具 不倒翁式水杯 不倒翁式沙袋在玩具、生活用品、體育器材方面，如上圖所示：不倒翁杯為涉及一種杯狀盛物的器皿，其特征是：上輕下重內(nèi)空，加厚的圓弧形底部，重量集中于杯體底部中心，底部接觸面很小，移動(dòng)時(shí)杯體可搖晃。不倒翁沙袋是一種常見(jiàn)的體育鍛煉器械，它依靠其鐵質(zhì)材料的底盤(pán)來(lái)穩(wěn)定重心，使絕大部分的重量都集中在很低的位置，上部?jī)H為很輕的軟質(zhì)泡沫或其他物質(zhì),即使受到較強(qiáng)的外力作用，沙袋也不會(huì)傾倒。類(lèi)似的還有電扇底座、話筒架、公共汽車(chē)站牌等。西安小雁塔 汽車(chē)操控性能因不倒翁原理而提高在建筑設(shè)計(jì)、汽車(chē)結(jié)構(gòu)方面，如上圖所示：有1300年歷史的西安小雁塔，歷經(jīng)幾十次地震而不倒，史載大地震曾使其３次開(kāi)裂又３次復(fù)合，尤其是１５５６年的一次地震將其由５６米的完整高度震為４３米的現(xiàn)存高度，但是至今其塔身不傾斜，讓人驚奇。原因何在？小雁塔塔基四周直徑６０米左右的地下，由外至塔基中心處的夯土層逐漸加深，中心部位是數(shù)層青石，上面用磚砌出塔基，同時(shí)地面壘了三米高的臺(tái)基，其正上方才是塔身。這使得此塔整體上好似不倒翁一般，故雖經(jīng)千年而無(wú)大恙。汽車(chē)在設(shè)計(jì)制造時(shí)，通過(guò)增加底盤(pán)占整個(gè)車(chē)體重量的比例，降低汽車(chē)的重心，可以使汽車(chē)在緊急剎車(chē)或者轉(zhuǎn)彎時(shí)，保持平衡狀態(tài)，避免撞車(chē)、翻車(chē)等危及生命安全的交通事故的發(fā)生，用不倒翁原理提高了汽車(chē)的操控性能。此外，我們?cè)诳萍拣^看到的“錐體上滾”實(shí)驗(yàn)，手持平衡棒的走鋼絲雜技演員，太極拳里面的身體半蹲姿勢(shì)等，都利用到了不倒翁原理。第二篇：第二單元 科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)第二單元 開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力4發(fā)明的奧秘一、教學(xué)目標(biāo)：１、知道發(fā)明創(chuàng)造的成功，能使我們的生活更加美好，使我們的祖國(guó)更加富強(qiáng)。２、從小培養(yǎng)創(chuàng)造精神，現(xiàn)在搞小發(fā)明、小創(chuàng)造，努力學(xué)習(xí)，打好基礎(chǔ)，將來(lái)為祖國(guó)的科技發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)做貢獻(xiàn)。一、教學(xué)重點(diǎn)：知道發(fā)明創(chuàng)造的成功，能使我們的生活更加美好，使我們的祖國(guó)更加富強(qiáng)。二、教學(xué)難點(diǎn)：從小培養(yǎng)創(chuàng)造精神，現(xiàn)在搞小發(fā)明、小創(chuàng)造，努力學(xué)習(xí)，打好基礎(chǔ)，將來(lái)為祖國(guó)的科技發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)做貢獻(xiàn)。三、教學(xué)過(guò)程： １、揭題你知道你知道電燈、電話、熱氣球都是誰(shuí)發(fā)明的嗎？ ２、聽(tīng)故事想一想：他們的故事告訴我們什么？３、讀一讀文章《金點(diǎn)子》你有過(guò)小發(fā)明、小創(chuàng)造嗎？今后打算怎樣做？４、你覺(jué)得下面兩句話對(duì)嗎？為什么？（１）搞發(fā)明創(chuàng)造是科學(xué)家的事，與我們小學(xué)生沒(méi)關(guān)系。（２）現(xiàn)在有了小發(fā)明，將來(lái)會(huì)有大發(fā)明。５、把收集到的小發(fā)明家的故事講給大家聽(tīng)，把自己的小發(fā)明、小創(chuàng)造展示給大家看。智慧的眼睛教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知：知道一些科學(xué)家小時(shí)候的故事，并能講出來(lái)。能在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中做到“勤學(xué)好問(wèn)，細(xì)心觀察”。情感：懂得在學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)勤學(xué)好問(wèn)，細(xì)心觀察，做學(xué)習(xí)的有心人。能夠結(jié)合自己的實(shí)際情況，選擇合適的科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。行為：通過(guò)游戲、調(diào)查、交流、探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)習(xí)中處處有學(xué)問(wèn)。在學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)勤學(xué)好問(wèn)，細(xì)心觀察，找到學(xué)習(xí)的方法，做個(gè)學(xué)習(xí)的有心人。教具準(zhǔn)備：多媒體、幻燈片、課文插圖。搜集學(xué)習(xí)的好方法和名言、科學(xué)家的小時(shí)候勤學(xué)好問(wèn)的故事。教學(xué)過(guò)程：一、激趣導(dǎo)入。導(dǎo)入新課：牛頓在蘋(píng)果樹(shù)下休息，一個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)上落下來(lái)，牛頓就想：蘋(píng)果為什么會(huì)掉下來(lái)，為什么不往上往右、往左，偏偏往下掉呢？經(jīng)過(guò)懷疑，創(chuàng)立了“萬(wàn)有引力”定律，支配了人類(lèi)思想。瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)、魯班發(fā)明鋸，都是對(duì)自然現(xiàn)象的懷疑成為科學(xué)家的。可見(jiàn)，懷疑就能創(chuàng)新，懷疑就有學(xué)問(wèn)，做學(xué)問(wèn)必須要有懷疑精神。二、開(kāi)展活動(dòng)一：尋找學(xué)習(xí)生活中的小竅門(mén)小組討論匯報(bào)：（例如：語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、生活常識(shí)等）把自己的小竅門(mén)寫(xiě)在果子上。三、開(kāi)展活動(dòng)二：讓我們開(kāi)個(gè)故事會(huì)：《科學(xué)家的故事》小組交流自己編的故事，推薦最優(yōu)秀的代表上臺(tái)講一講，例如：蒸汽機(jī)的發(fā)明（瓦特），愛(ài)迪生小時(shí)候的故事，地心引力的發(fā)現(xiàn)（牛頓）。聽(tīng)完故事后請(qǐng)同學(xué)說(shuō)說(shuō)自己想法和做法。四、開(kāi)展活動(dòng)三：我們要做生活的有心人分組進(jìn)行調(diào)查，搜集材料匯報(bào)：A、組：互聯(lián)網(wǎng)上的信息B、組：郵票里的知識(shí)C、組：買(mǎi)菜的學(xué)問(wèn)D、組：燕子的家小結(jié)：五、開(kāi)展活動(dòng)四：齊種智慧樹(shù)。讓我們的智慧樹(shù)開(kāi)花結(jié)果。六、總結(jié)全文：讓同學(xué)們談?wù)勛约旱氖斋@。讓想象展翅教學(xué)目標(biāo)通過(guò)訓(xùn)練活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、大膽想象、細(xì)心鉆研的科學(xué)態(tài)度。通過(guò)圖形的變化、組合，培養(yǎng)學(xué)生想象能力,幫助學(xué)生形成想象方法。通過(guò)測(cè)試和組圖創(chuàng)作,鍛煉學(xué)生發(fā)散思維，體會(huì)豐富的想象力是創(chuàng)造、創(chuàng)新的基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)各種活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生想象能力。教學(xué)難點(diǎn)學(xué)生發(fā)散思維和想象能力的方法。教具學(xué)具準(zhǔn)備查閱有關(guān)資料，收集有創(chuàng)意的圖片。準(zhǔn)備紙和筆。教學(xué)過(guò)程一、匯報(bào)資料師言：課前讓同學(xué)們搜集一些有創(chuàng)意的圖片,誰(shuí)帶來(lái)了請(qǐng)到前面給同學(xué)們展示一下。(設(shè)計(jì)意圖:看看學(xué)生理解有創(chuàng)意的圖是什么樣的)搜集圖片的學(xué)生進(jìn)行展示師言：你能說(shuō)說(shuō)你搜集的圖片體現(xiàn)的是什么創(chuàng)意？(設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生說(shuō)明他對(duì)圖片創(chuàng)意的理解)師言：我這里也搜集了一些圖片，請(qǐng)同學(xué)們一起觀賞（播放課件）(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生欣賞老師收集的圖片)提問(wèn)：誰(shuí)能說(shuō)說(shuō)觀賞了這組圖片之后你內(nèi)心有什么感受？（這組圖片有什么特點(diǎn)？）(設(shè)計(jì)意圖:嘗試讓學(xué)生說(shuō)出圖片具有創(chuàng)意)教師歸納：這組圖片的內(nèi)容的確很有創(chuàng)意，這也說(shuō)明制作圖片的人什么最豐富？（想象力）師言:因?yàn)樨S富的想象力是創(chuàng)造、創(chuàng)新的基礎(chǔ)。(設(shè)計(jì)意圖:引出想象力)師言導(dǎo)入課題：那咱班同學(xué)誰(shuí)的想象力是最豐富呢？接下來(lái)我們要通過(guò)測(cè)試練練你的想象力。(設(shè)計(jì)意圖:激發(fā)學(xué)生興趣)二、板書(shū)：讓想象展翅師言：充分發(fā)揮你的想象能力,說(shuō)的越多，證明你想象力越豐富。播放課件，出示測(cè)試題這個(gè)圖形像什么?(設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生盡情想象)師言：同學(xué)們的想象力真的很豐富，誰(shuí)能談?wù)勀銓?duì)想象力是如何理解的？(設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生說(shuō)出自己對(duì)想象力的理解)播放幻燈師言：我這里也有幾點(diǎn)有關(guān)想象力的說(shuō)明，請(qǐng)同學(xué)讀。(設(shè)計(jì)意圖:了解有關(guān)想象力的說(shuō)明)師言：下面我們通過(guò)幾項(xiàng)組圖訓(xùn)練繼續(xù)探究想象能力(設(shè)計(jì)意圖:明確探究?jī)?nèi)容)出示探索課題課件：想象能力一、組圖訓(xùn)練一（出示課件）學(xué)生讀出要求(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生了解要求)教師出示第一幅圖師言：請(qǐng)取出第一張圖紙創(chuàng)作。(設(shè)計(jì)意圖:發(fā)揮學(xué)生的想象力創(chuàng)作)創(chuàng)作后找?guī)讉€(gè)學(xué)生展示并說(shuō)明自己創(chuàng)作的是什么。(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生描述自己創(chuàng)作的作品)根據(jù)上述過(guò)程繼續(xù)讓學(xué)生創(chuàng)作后兩幅圖二、組圖訓(xùn)練二（出示課件）根據(jù)條件，每位學(xué)生各創(chuàng)作一幅作品。（設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生了解創(chuàng)作條件）創(chuàng)作后，讓每位同學(xué)展示并描述自己創(chuàng)作的構(gòu)思和命名。（設(shè)計(jì)意圖：每個(gè)學(xué)生可以在小組里交流）讓隊(duì)長(zhǎng)給每位隊(duì)員發(fā)笑臉獎(jiǎng)勵(lì)（設(shè)計(jì)意圖：鼓勵(lì)學(xué)生）三、觀賞作品（出示課件）播放符合條件的組圖作品（設(shè)計(jì)意圖。啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)意）師言：這節(jié)課通過(guò)對(duì)想象力的探究你有什么收獲嗎？（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生總結(jié)自己的感受）師言：我們翻開(kāi)書(shū)看看書(shū)中是怎么介紹的（探索發(fā)現(xiàn)）（設(shè)計(jì)意圖：對(duì)照書(shū)中的介紹，學(xué)生進(jìn)一步理解什么是想象能力）課后探索（畫(huà)“外星人”）（設(shè)計(jì)意圖：繼續(xù)學(xué)生課后的發(fā)散思維訓(xùn)練）師言：最后送給同學(xué)們兩句名人名言一同共勉。（課件播放）（設(shè)計(jì)意圖：以名人名言來(lái)鞭策學(xué)生）第三篇：二年級(jí)科學(xué) 第二單元教學(xué)設(shè)計(jì)曬太陽(yáng)教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)到我們的生活離不開(kāi)太陽(yáng)，太陽(yáng)和我們的生活息息相關(guān)。知道太陽(yáng)能熱水器的工作原理，并能用簡(jiǎn)單的材料制作一個(gè)簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能熱水器。知道太陽(yáng)能夠送給我們光和熱，樣禮物。觀察一天中太陽(yáng)位置的變化，知道太陽(yáng)是從東向運(yùn)動(dòng)的。教學(xué)重點(diǎn)：太陽(yáng)能夠給我們帶來(lái)光和熱，太陽(yáng)與我們的生活息息相關(guān)。教學(xué)難點(diǎn)：了解太陽(yáng)能熱水器的工作原理，能利用簡(jiǎn)單材料制作簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能熱水器。預(yù)習(xí)要求：收集有關(guān)太陽(yáng)的資料、準(zhǔn)備好制作簡(jiǎn)易太陽(yáng)能的材料。教學(xué)過(guò)程：一、導(dǎo)入新課出示一首兒歌： 明又明，亮又亮，一團(tuán)火球掛天上。夜晚皎潔一盞燈，時(shí)而彎來(lái)時(shí)而圓。青石板上釘銀釘，數(shù)來(lái)數(shù)去數(shù)不清。學(xué)生自由的讀一讀，想一想這首小詩(shī)里面說(shuō)的是哪幾樣?xùn)|西？全班交流討論，教師小結(jié)：是的，這首小詩(shī)寫(xiě)的是我們非常熟悉的三個(gè) 東西——太陽(yáng)、月亮和星星。它們都是天空中的星體。從今天開(kāi)始，我們就 來(lái)學(xué)習(xí)第二單元《天空中的星體》。這首小詩(shī)的第一句話“明又明，亮又亮，一團(tuán)火球掛天上。”說(shuō)的就是太 陽(yáng)。今天這一課我們就先來(lái)學(xué)習(xí)第四課《曬太陽(yáng)》。板書(shū)課題，學(xué)生齊讀課題。二、我們的生活離不開(kāi)太陽(yáng)。同學(xué)們，你們知道太陽(yáng)嗎？誰(shuí)來(lái)給大家說(shuō)一說(shuō)？ 學(xué)生說(shuō)一說(shuō)有關(guān)太陽(yáng)的知識(shí)。大家知道嗎？太陽(yáng)和我們的生活息息相關(guān)。下面誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō)，我們生活中有哪些地方要利用太陽(yáng)？學(xué)生思考并自由討論。教師指導(dǎo)：（1）出示課本第 12 頁(yè)的四幅插圖，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)看一看這四幅插圖分別這是太陽(yáng)送給我們的最重要的兩畫(huà) 了誰(shuí)？他們?cè)诟墒裁?？?）學(xué)生仔細(xì)觀察幾幅圖片，了解這四幅圖畫(huà)的內(nèi)容。圖一：小女孩在太陽(yáng)下晾曬衣服。圖二：農(nóng)民伯伯在空地上晾曬糧食。圖三：一個(gè)工人在安裝太陽(yáng)能熱水器。圖四：一個(gè)老爺爺和孫女在曬太陽(yáng)。（3）生活中還有哪些例子可以說(shuō)明太陽(yáng)和我們的生活息息相關(guān)。（4）全班交流討論，教師作適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。教師總結(jié)：是的，我們的生活離不開(kāi)太陽(yáng)，太陽(yáng)和我們的生活息息相關(guān)。在我們生活當(dāng)中很多地方都要利用太陽(yáng)，比如說(shuō)太陽(yáng)能熱水器就是人們利用 太陽(yáng)的一個(gè)很好的例子。三、制作簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能熱水器大家見(jiàn)過(guò)太陽(yáng)能熱水器嗎？（見(jiàn)過(guò)）大家知道太陽(yáng)能熱水器的工作原理 嗎？出示太陽(yáng)能熱水器的圖片。這就是太陽(yáng)能熱水器，誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō)太陽(yáng)能熱水器是怎樣工作的？（1）學(xué)生說(shuō)出自己對(duì)太陽(yáng)能熱水器工作原理的理解。（2）教師相機(jī)的補(bǔ)充和小結(jié)：太陽(yáng)能熱水器是人們利用太陽(yáng)能的一個(gè)很好的例子。只要天上有太陽(yáng)，使用太陽(yáng)能熱水器就可以有用不完的熱水。它的工作原理非常簡(jiǎn)單，（教師一邊指太陽(yáng)能熱水器的圖片，一邊講解原理）當(dāng)太陽(yáng)光照射到這些管子上面。這些黑色的管子就吸收了太陽(yáng)能的熱量，再把這個(gè)熱量傳到管子里的水上面，管子里的冷水接收到這些源源不斷的熱量，溫度就由低變高，冷水也就變成了熱水。只要有陽(yáng)光，太陽(yáng)能就會(huì)制造出源源不斷的熱水出來(lái)。簡(jiǎn)直是太神奇了，大家想不想也來(lái)試一試，制作一個(gè)太陽(yáng)能熱水器呢？指導(dǎo)學(xué)生制作太陽(yáng)能熱水器。（1）制作材料：一個(gè)空塑料瓶、自來(lái)水、黑色的布（2）制作步驟：出示課本第13 頁(yè)上面的材料，請(qǐng)同學(xué)們閱讀并了解制作簡(jiǎn) 易太陽(yáng)能熱水器的步驟。（3）教師講解制作的要領(lǐng)：塑料瓶里面的水不能太滿。裹瓶子的布用黑色 的比較好，因?yàn)楹谏娜莞菀孜鼰?，能夠吸收更多的熱?