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文檔簡介

1、3.1 讓小車運動起來新教科版 四年級上冊科學你認識下面這些車嗎?新課聚焦小推車馬車蒸氣火車新課聚焦汽車自行車太陽能小車你認識下面這些車嗎?類型動力馬車小推車蒸汽火車馬的拉力人的推力煤炭燃燒的能量類型動力汽車自行車太陽能小車汽油的能量人力太陽能新課聚焦它們是怎樣動起來的?新課聚焦電動車 動力:電力風力三輪自行車動力:風力讓車運動起來的力稱為動力。動力的類型有很多,比如人力、馬力、電力、風力等。運動需要力。科學探索探索一:讓小車運動起來實驗材料回形針科學探索實驗步驟探索一:讓小車運動起來(1)將繩子的兩端分別系在小車和回形針上。(2)如右圖所示,將回形針弄彎后,逐個放上墊圈,小車即可運動起來。科

2、學探索拉力是怎么產生的?拉小車的繩子多長合適?墊圈的重力轉化成小車的動力問題思考(1)繩子要拴在小車車頭的正中間,防止偏離路線。(2)繩子太短,實驗效果不明顯;繩子太長,小車還沒運動到桌子,墊圈就已經落到地上。因此,繩子的長度應該約等于桌子的高度。科學探索認識重力概念:地球對它周圍的物體有一種吸引力,這種由于地球吸引而使物體受到的向下的力叫做重力。提水時,感到水桶對手有向下的壓力。樹上的蘋果往下落。向上拋的球,最終落回到地面上。水向低處流。科學探索探索二:研究小車運動快慢與拉力大小的關系實驗過程中怎樣讓小車停下來?用手擋住小車,可以讓它停止。科學探索探索二:研究小車運動快慢與拉力大小的關系實驗

3、材料小車、墊圈、秒表、記錄表 標明小車運動的起點和終點,每次實驗都要從起點開始,終點結束。 從掛一個墊圈開始,一個一個增加,直到小車動起來。 再多個多個增加,觀察小車的運動是怎樣變化的。 記錄。開始計時結束計時科學探索22583.383.153.251.691.681.670.750.810.753.261.680.77慢速中速快速短快每種情況至少要測量三次,求平均值。實驗記錄科學探索實驗現象與結論實驗分析實驗結論(1)有了相同的起點和終點,才可以用計時的方法比較小車運動的快慢。(2)從掛一個墊圈開始,一個一個地增加墊圈,這樣能準確地找到使小車運動起來的最小的力。(3)多個多個地增加墊圈,這樣

4、可以使小車的動力變化更明顯,能更容易地用秒表測量或目測出小車運動的快慢。墊圈重力或拉力達到一定程度,小車才會運動起來。墊圈少,重力小,拉力就小,小車運動得慢;墊圈多,重力大,拉力就大,小車運動得快。研討一:怎樣使靜止的小車運動?怎樣使運動的小車靜止?交流研討1.使靜止的物體運動。要使靜止的物體運動,就必須對這個物體施加力,且施加的力必須足夠大才能使物體運動。要想使物體運動得更快,就需要施加更大的力。2.使運動的物體靜止。要使運動的物體靜止,就必須對這個物體施加阻力,就像行駛中的汽車需要用剎車來制動,且施加的阻力越大,物體停下來得越快。研討二:小車運動快慢和拉力大小有什么關系?交流研討拉力越大,

5、小車運動的越快;拉力越小,小車運動的越慢。拓展提高運動員是怎樣改變足球的運動狀態的?用腳踢足球,足球運動。用腳踩住足球,足球靜止。用大的力量踢足球,足球運動的快。用小的力量踢足球,足球運動的慢。對足球施加不同方向的力,足球會改變原來的運動方向,沿新方向運動。通過這節課的學習,我們認識了不同類型車的動力系統;認識了重力;認識到力可以使靜止的物體運動,使運動的物體靜止;研究了拉力大小與小車運動快慢的關系;體會到生活中的車輛是豐富多彩的,具有不同的動力系統。課堂總結3.2 用氣球驅動小車新教科版 四年級上冊科學把氣球充足氣放開,氣球會怎樣運動?新課聚焦我們能用氣球驅動小車嗎?多嘗試幾次,仔細觀察松手

6、的瞬間,氣球真的是“無規律“的亂飛?我們看到氣球會無規律的亂飛科學探索探索一:研究噴氣的氣球把氣球吹足氣再松開口部,觀察并畫出氣球噴氣方向和運動方向。把手放在氣球口,感受噴出的氣體把手放在氣球上方,感受氣球上升的力科學探索實驗記錄最開始時的方向活動手冊科學探索實驗分析與結論實驗分析實驗結論手在氣球口能感受到有氣體垂直噴在手掌,并能感受到氣體推動手掌的力,說明氣體是順著氣球口方向噴出的,噴出的氣體具有推力。手在氣球上方能感受到氣球推動手掌向上運動,說明氣球具有向上的力。氣球噴出時產生了一個與噴出方向相反的推力,推動氣球向相反方向運動。科學探索 氣球里的氣體噴出時,會產生一個和噴出方向相反的推力,

7、這個力叫反沖力。向下噴氣向上運動科學探索探索二 組裝噴氣小車2把氣球安裝在噴氣嘴上,接著把噴管安裝在噴管支架上。1在小車的一端橫梁中間安裝噴管支架。科學探索讓小車運動起來夾住氣球頸部,不讓氣體漏出。迅速松開手指,觀察小車運動。科學探索實驗分析與結論實驗分析實驗結論氣球里的氣體噴出時,會產生一個和噴出方向相反的反沖力。正是這個力,使小車運動起來。在這個裝置中,我們利用氣球噴出的氣體產生的反沖力讓小車運動起來。科學探索探索三:測試我們的氣球小車能行駛多遠實驗材料:大小不同的氣球,粗細不同的噴管,組裝小車科學探索探索三:測試我們的氣球小車能行駛多遠A組測試大氣球和粗噴管小車行駛的距離B組測試小氣球和

8、粗噴管小車行駛的距離C組測試大氣球和細噴管小車行駛的距離D組測試小氣球和細噴管小車行駛的距離實驗步驟四個小車同時從起點釋放小車,記錄小車的位置。科學探索實驗記錄小組名稱A組大氣球粗噴管B組小氣球粗噴管C組大氣球細噴管D組小氣球細噴管行駛距離(厘米)1355815476科學探索實驗分析與結論實驗分析實驗結論在理論上,氣球儲存的氣體越多,噴管越細,反沖力持續的時間就越長,小車理應行駛的越遠。但在實驗過程中,氣球過大會加重小車的車身,噴管過細,產生的反沖力太小,不足以推動小車。噴管過粗,釋放空氣太快,并且容易導致氣流不穩,使小車偏離行駛路線,導致直線距離縮短。因此,應選擇適當粗細的噴管和適當大小的氣

9、球,才能使小車行駛得更遠。較大的氣球和較細的噴管能讓小車行駛的更遠。研討一:氣球是怎樣使小車向前運動的?交流研討小車是靠氣球的反沖作用運動的。反沖運動的特點是當物體內部有氣體等物質噴出時,這個物體會運動起來,運動的方向與噴出物質的方向相反。向后噴氣向前運動研討二:怎樣改進使我們的小車行駛的更遠?交流研討使小車行駛得更遠的方法:方法1:使用更大的氣球方法2:安裝多個氣球方法3:減輕小車的質量方法4:尋找更光滑的行駛路面方法5:使小車車軸轉動更靈活.拓展提高反沖力在生活中的應用 噴氣式飛機、火箭都是靠噴氣發動機產生的反沖力運動的。我們還知道哪些反沖力的例子?水火箭沖天炮通過這節課的學習,我們知道了

10、氣球里的氣體噴出時,會產生一個和噴出方向相反的推力,這個力叫反沖力;學會了組裝用氣球反沖力作為動力的小車,研究了小車運動快慢與反沖力大小的關系;體會到可以用反沖里作為動力驅動車輛、火箭、飛機等物體運動,滿足人們生產生活的需要。課堂總結3.2 用氣球驅動小車板書設計 1.反沖力2.怎樣改進可以使小車行駛得更遠? 大氣球、安裝多個氣球3.3 用橡皮筋驅動小車新教科版 四年級上冊科學科學聚焦我們都玩過橡皮筋,拉一拉會有什么感覺?我們能用橡皮筋驅動小車嗎?橡皮筋富有彈性,拉伸后可以縮回復原。科學聚焦利用橡皮筋的這種彈性可以驅動小車。把橡皮筋纏繞在小車車輪的軸上,松開轉動車輪的手,橡皮筋就會帶動車輪轉動

11、,從而使小車運動起來。拉長的橡皮筋具有能量,釋放后可以產生動力。科學探索探索一:組裝用橡皮筋驅動的小車。實驗材料:小車、車軸、車軸套、橡皮筋。制作步驟:(1)把橡皮筋連接起來,一端固定在車架上,另一端固定在車軸上。科學探索探索一:組裝用橡皮筋驅動的小車。(2)轉動車輪,讓橡皮筋在車軸上纏繞,松開手車輪就會轉動。制作須知與原理科學探索制作須知制作原理(1)橡皮筋套在車架上稍拉伸后,接近車軸位置,不要太長,也不要太短。太長了,纏繞的前一兩圈沒有彈力;太短了,多纏繞幾圈彈力就太強,車輪容易打滑。(2)如果車輪多纏繞幾圈橡皮筋后開始打滑,可以給小車加上一些重物,如在小車上加一些鉤碼,直到小車可以順利向

12、前運動。實驗用的小車車輪與車軸是固定連接在一起的,車軸轉動就會帶著車輪一起轉動。我們把橡皮筋纏繞在小車車輪的車軸上,松開轉動車輪的手,橡皮筋就會帶動車軸轉動,從而使小車運動起來。科學探索小車行駛方向與橡皮筋在車軸上纏繞方向的關系。當我們把橡皮筋往后繞時,松開轉動車輪的手,橡皮筋就會回縮,從而帶動車軸向前轉動,使小車前進。當我們把橡皮筋往前繞時,松開轉動車輪的手,橡皮筋就會回縮,從而帶動車軸向后轉動,使小車后退。科學探索探索二:研究橡皮筋在車軸上纏繞的圈數與小車行駛距離的關系。先推測一下橡皮筋在車軸上纏繞的圈數與小車行駛的距離有什么關系?然后設計實驗檢驗我們的推測。科學探索實驗目的:研究橡皮筋在

13、車軸上纏繞的圈數與小車行駛距離的關系。實驗猜想:橡皮筋在車軸上纏繞的圈數多,小車行駛得_;橡皮筋在車軸上纏繞的圈數少,小車行駛得_。(填“遠”或“近”)探索二:研究橡皮筋在車軸上纏繞的圈數與小車行駛距離的關系。實驗材料:安裝好的小車一輛、軟米尺一個、橡皮筋若干、記錄表一份。實驗步驟:(1)確定一人為操作員,兩人為測量員,一人為記錄員。(2)在小車的車軸上纏繞不同圈數的橡皮筋來做對比實驗。建議纏繞的圈數為10、15、20圈,相同圈數各實驗3次。科學探索科學探索(3)每次實驗都要從相同的起點開始,并要準確找到終點,用軟米尺測量出距離并及時填好記錄表。探索二:研究橡皮筋在車軸上纏繞的圈數與小車行駛距

14、離的關系。科學探索實驗記錄(1)橡皮筋在車軸上纏繞的圈數實驗次數從起點到終點的距離(厘米)小車行駛距離(遠、中等、近)測量距離平均距離1015052近255353科學探索實驗記錄(2)橡皮筋在車軸上纏繞的圈數實驗次數從起點到終點的距離(厘米)小車行駛距離(遠、中等、近)測量距離平均距離1517070中等271368科學探索實驗記錄(3)橡皮筋在車軸上纏繞的圈數實驗次數從起點到終點的距離(厘米)小車行駛距離(遠、中等、近)測量距離平均距離2018890遠291392我發現:橡皮筋纏繞圈數越多,橡皮筋被拉伸的長度越( 長 ),橡皮筋產生的彈力越( 大 ),驅動小車行駛的距離越( 遠 )。實驗分析與

15、結論科學探索實驗分析實驗結論橡皮筋纏繞多圈時要比纏繞圈時產生的力大,因此作用在小車上的力就大。橡皮筋在車軸上纏繞的圈數多,小車行駛得遠;橡皮筋在車軸上纏繞的圈數少,小車行駛得近。在一定的限度內,橡皮筋在車軸上纏繞的圈數多,它的彈力大,作用在小車上的時間長,小車行駛得遠;橡皮筋在車軸上纏繞的圈數少,它的彈力小,作用在小車上的時間短,小車行駛得近。科學探索研討一:使車輪轉動的力來自哪里?使車輪轉動的力來自橡皮筋的彈力。像橡皮筋這樣的物體在受到外力作用時,形狀很容易改變,在形狀改變時它們會產生一個要恢復原來形狀的力,這個力叫彈力。科學探索研討二:橡皮筋在車軸上纏繞的圈數與小車行駛的距離有什么關系?為

16、什么會有這樣的關系?在一定的限度內,橡皮筋在車軸上纏繞的圈數越多,小車行駛得越遠。因為橡皮筋纏繞的圈數越多,它產生的彈力越大,作用在小車上的時間越長,小車行駛得也就越遠。拓展提高生活中彈力的應用人們利用彈力還可以做很多事情。如球類、撐桿跳、蹦床、衣褲松緊帶、彈弓、弓箭、拉力器等都是利用了物體的彈力。拓展提高嘗試讓橡皮筋產生不同大小的力準備3根細繩、6根橡皮筋、7個質量相同的鉤碼,如圖所示安裝好實驗裝置,我們會觀察到,掛的鉤碼越多,橡皮筋伸長得越長,它的彈力就越大。此時雖然每組橡皮筋都是兩根,但是產生了不同大小的力,力的大小我們可以依據鉤碼的數量來判斷。通過本節課的學習,我們知道了橡皮筋產生的動

17、力大小會影響小車的運動距離。橡皮筋在外力的作用下會產生形變。當物體形狀改變時會產生一個要恢復原來形狀的力,這個力就是彈力。課堂總結板書設計3.用橡皮筋驅動小車 小車行駛距離越遠(近)橡皮筋纏繞圈數越多(少) 產生的彈力越大(小) 作用的時間越長(短)彈力:橡皮筋纏繞發生形變,產生彈力3.4 彈簧測力計新教科版 四年級上冊科學科學聚焦 你認識彈簧測力計嗎?研究運動和力時,往往需要知道力的大小,彈簧測力計就是測量力的大小的一種工具。這些同學都用了多大的力呢?那我們需要找一個測量力的大小的工具。科學探索探索一:認識彈簧測力計彈簧測力計(彈簧秤)就是測量力的大小的工具。提環當拉手用,方便提拉重物。彈簧

18、受力時彈簧伸長,產生彈力。指針指示出力的大小。刻度板標明力的刻度值。掛鉤掛被測量的物體。科學探索彈簧測力計的原理用力慢慢拉彈簧,可以看到彈簧隨著拉力的變大逐漸伸長;拉力慢慢減小彈簧逐漸縮短。由此可見,彈簧受力越大,伸長越長;受力越小,伸長越短。結論:彈簧測力計是利用彈簧“受力越大,伸長越長;受力越小,伸長越短”的原理來測量力的大小的。科學探索認識刻度板力的單位是牛頓,簡稱牛,用符號N表示。它是以英國著名物理學家牛頓的名字命名的。“N”表示用“牛頓”作力的單位。“gf”表示用“克力”作力的單位。科學探索認識最大測量值 不同的彈簧測力計有不同的最大測量值,我們在用彈簧測力計測量力的大小的時候,不能

19、超過這個彈簧測力計的最大測量值。彈簧測力計的最大測量值就是它的量程。最大測量值5.0N。科學探索認識分度值彈簧測力計刻度板上一小格表示的力的數值,就是該彈簧測力計的分度值。應該弄清刻度板上每一大格代表多大的力,每一小格代表多大的力。讀數時,注意圖中所示的彈簧測力計刻度板上的刻度每一小格代表0.1N的力。科學探索探索二:用彈簧測力計測量力的大小。正確使用彈簧測力計(1)拿起測力計,先檢查指針是不是指在“0”的位置;(2)讀數時,視線與指針相平;(3)測量的力不能超過測力計刻度標出的最大數量。科學探索學會用彈簧測力計測量不同輕重的物體對它拉力的大小。實驗目的:學會用彈簧測力計測量不同輕重的物體對它

20、拉力的大小。實驗材料:一個量程為10N的彈簧測力計,一個鉤碼,一個筆袋 ,一個空水杯,一串鑰匙,一張記錄單。科學探索學會用彈簧測力計測量不同輕重的物體對它拉力的大小。實驗步驟:(1)用手拉一拉彈簧測力計,分別使指針指到1N、2N、5N等,感受不同大小的力。科學探索實驗記錄與結論實驗結論:彈簧測力計可以較為準確地測量出一些物體對它拉力的大小,這個拉力也就是物體本身的重力。物體名稱估測力的大小實測力的大小科學課本4.5N3.5N筆袋2N1.7N一瓶500毫升的礦泉水5N4.9N交流研討研討一:彈簧測力計的彈力是怎樣產生的?怎樣使用彈簧測力計測量力的大小?物體掛在掛鉤上,使得彈簧自然伸長,從而產生彈

21、力;使用彈簧測力計時先調零,測量之前要進行估測,選擇適當量程的彈簧測力計交流研討研討二:生活中哪些地方還有彈力?這些彈力是怎么產生的?撐桿跳高是田徑運動項目之一, 運動員雙手握住一根桿子,經過快速地助跑后,借助桿子反彈的力量,使身體騰起,躍過橫桿。橫桿的另一面經常放一層厚厚的海綿墊,運動員落在上面,以免摔傷。撐桿是借助桿子彎曲后產生的彈力,而海綿墊在受到壓力變形后也會產生向上的彈力。交流研討研討二:生活中哪些地方還有彈力?這些彈力是怎么產生的?健身球是用橡膠制成的充氣球,富有彈性,能承重400千克,可以用來做健身球操,訓練胸、腹、背、臀、腿等處的肌肉。健身球的彈力是由橡膠及球內空氣受壓后產生的

22、。交流研討研討二:生活中哪些地方還有彈力?這些彈力是怎么產生的?跳板是跳水池邊伸出水面之上供跳水用的長板,它利用長板受壓彎曲后產生的彈力,將人彈起。交流研討研討二:生活中哪些地方還有彈力?這些彈力是怎么產生的?蹦床是兒童經常接觸的娛樂及運動設施,它是由網面及四周的彈簧受力變形后產生彈力使上面的人高高彈起的。交流研討(班級記錄表)撐桿和海綿墊 桿子彎曲及海綿墊受壓變形后產生的彈力健身球 橡膠及球內空氣受壓后產生的彈力跳板 長板受壓彎曲后產生的彈力蹦床 網面及四周的彈簧受力變形后產生的彈力鼠標 內部彈簧受壓后產生的彈力頭繩 橡皮筋受力變形后產生的彈力弓箭 弓柄受力變形后產生的彈力 .生活中的彈力拓

23、展提高用橡皮筋、硬紙板、曲別針制作一個測力計。怎樣標畫出這個測力計的刻度呢?1.制作橡皮筋測力計。制作材料:曲別針、硬紙板、橡皮筋、標準物(如鉤碼)、筆、直尺等。制作方法:用曲別針把橡皮筋一端固定在硬紙板上,另一端用曲別針當掛鉤,用筆標出橡皮筋靜止時最下端的刻度(0)。拓展提高2.正確標畫出橡皮筋測力計的刻度的方法。先用鉤碼等已知質量的物體作重物,在硬紙板上標出1N、2N、3N等一大格刻度,然后在每一大格間平均劃分10份或5份,標出數值。注意:刻度的劃分應該在橡皮筋可承受的拉伸范圍內。拓展提高(1)用一根較細、較長的橡皮筋可以制作比較靈敏的橡皮筋測力計,用來測量較小的力。(2)用一根橡皮筋制作

24、的測力計的特點:橡皮筋彈力小;最大測量值小些;同樣大的力,刻度大些,測量精確度高些。(3)用兩根橡皮筋制作的測力計的特點:橡皮筋彈力大;最大測量值大些;同樣大的力,刻度小些,測量精確度低些。兩種不同方法制作的測力計的特點。通過本節課的學習,我們認識了彈簧測力計的基本結構,如何使用它測量力的大小。還知道了力有大小和方向,彈簧測力計是利用彈簧“受力大,伸長長”的特征制作的,彈簧的伸長特征與橡皮筋相似及力的單位是牛頓。課堂總結板書設計彈簧測力計彈簧測力計的構造調零、平視、量程彈簧測力計的原理:受力大,伸長長力的單位:牛頓,符號“N”3.5 運動與摩擦力新教科版 四年級上冊科學科學聚焦這么巨大的石頭,

25、古人在沒有大型機械的情況下是如何搬運的呢? 當我們看到雄偉的古代建筑時可曾想過,古人在沒有大型機械的情況下是如何搬運巨石等重物的?人們在搬運重物的過程中會產生巨大的摩擦力,怎樣才能減小這種摩擦力呢?怎樣搬用重物?科學聚焦我們在推動箱子的時候,會遇到一定的阻力。物體越重,遇到的阻力就越大。人們在搬運重物的過程中會產生巨大的摩擦力,怎樣才能減小這種摩擦力呢?科學探索探索一:模擬直接在物體表面搬運重物硬紙盒內放入橡皮、膠棒等“重物”,通過墊圈拉動它在木板上運動。實驗材料:木板、硬紙盒橡皮、膠棒、墊圈、滑輪、托盤等。直接用硬紙盒在木板上搬運重物科學探索探索一:模擬直接在物體表面搬運重物實驗步驟:(1)

26、小組分工:確定四人為個小組,一人控制硬紙盒,一人往托盤里放置墊圈,一人為口令員,一人為記錄員。(2)標明硬紙盒運動的起點和終點,每次實驗都要從起點開始,到終點結束。科學探索探索一:模擬直接在物體表面搬運重物(3)將硬紙盒放在木板上,里面放入橡皮膠棒等“重物”,然后按下圖裝上滑輪和托盤。(4)從一個墊圈開始,往托盤里一個一個地增加墊圈個數,當硬紙盒開始運動時,記錄下墊圈的數量。(5)重復做3次實驗。科學探索實驗記錄次數墊圈個數(個)第一次10第二次11第三次13科學探索實驗分析與結論實驗分析實驗結論在這個實驗中,我們通過不斷增加墊圈來感受硬紙盒受到到的阻力,只是改變了“力”的大小,即墊圈的數量。

27、硬紙盒受到一定大小的力才能運動起來,當墊圈很少時,這個力不夠大,硬紙盒不運動。當墊圈很少時,硬紙盒在阻力作用下保持靜止;當墊圈數量達到定個數時,硬紙盒開始運動。科學探索認識摩擦力上面這個實驗中,當墊圈很少時,硬紙盒不運動,這是因為硬紙盒受到了阻力。一個物體在另一個物體的表面運動時,兩個物體的接觸面會發生摩擦,運動物體往往會受到一種阻礙運動的力,這種力叫摩擦力。科學探索生活中,摩擦力無處不在 自行車能剎車;滾動的足球慢慢停下來;木匠用砂紙將木板打磨平滑;人們洗手時雙手摩擦把手上的灰塵洗掉。科學探索生活中,摩擦力無處不在洗衣機轉動使衣服和水產生摩擦;吃東西時牙齒和食物發生摩擦;用拖把擦地;用黑板擦

28、擦黑板;拉小提琴、二胡都會產生摩擦力。在我們的生活中只要物體相互接觸就很有可能產生摩擦力。科學探索探索二:模擬在滾動物理的表面搬運重物用鉛筆作“滾木”放在硬紙盒下搬運重物。實驗材料:木板、硬紙盒、橡皮、膠棒、墊圈、滑輪、托盤、鉛筆若干等。實驗步驟:(1)小組分工:確定四人為一個小組,一人控制硬紙盒, 一人往托盤里放置墊圈,一人為口令員,一人為記錄員。(2)標明硬紙盒運動的起點和終點,每次實驗都要從起點開始,到終點結束。科學探索探索二:模擬在滾動物理的表面搬運重物(3)繼續使用上一個實驗的裝置,這次用鉛筆作“滾木”放在硬紙盒下。(4)從一個墊圈開始,往托盤里一個一個地增加墊圈個數,當硬紙盒開始運

29、動時,記錄下墊圈的數量。(5)重復做3次實驗。科學探索實驗記錄次數墊圈個數(個)第一次8第二次7第三次8科學探索實驗分析與結論實驗分析實驗結論這次實驗改變的是硬紙盒與木板之間的接觸面,之前是直接接觸,這次硬紙盒與木板之間放置了“滾木”,變滑動摩擦力為滾動摩擦力,使硬紙盒運動起來的阻力減小,即墊圈數量減少,說明滾動的摩擦力小。滾動摩擦力比滑動摩擦力小。科學探索滾動摩擦與滑動摩擦一個物體在另一個物體的表面滑動時,在兩個物體的接觸面上產生的阻礙作用,叫作滑動摩擦,如用粉筆在黑板上寫字、滑冰等運動方式都是滑動。科學探索滾動摩擦與滑動摩擦 一個物體在另一個物體的表面滾動時,在兩個物體的接觸面上產生的阻礙

30、作用,叫作滾動摩擦,如用圓珠筆寫字等運動方式都是滾動。科學探索探索三:模擬用輪子搬運重物給硬紙盒安上輪子,往托盤里逐漸增加墊圈,當硬紙盒開始運動時,記錄下墊圈的數量。實驗材料:木板硬紙盒、橡皮、膠棒、墊圈、滑輪、托盤、輪子等。實驗步驟:(1)小組分工:確定四人為一個小組,一人控制硬紙盒,一人往托盤里放置墊圈,一人為口令員,一人為記錄員。科學探索探索三:模擬用輪子搬運重物(2)標明硬紙盒運動的起點和終點,每次實驗都要從起點開始,到終點結束。(3)繼續使用上一個實驗的裝置,這次給硬紙盒安上輪子。科學探索探索三:模擬用輪子搬運重物(4)從一個墊圈開始,往托盤里一個一個地增加墊圈個數,當硬紙盒開始運動

31、時,記錄下墊圈的數量。(5)重復做3次實驗。科學探索實驗記錄次數墊圈個數(個)第一次5第二次4第三次5科學探索實驗分析與結論實驗分析實驗結論安上輪子后,變滑動摩擦力為滾動摩擦力,使物體運動起來的摩擦力更小。滾動的摩擦力小,滑動的摩擦力大。小組討論比較三種方式下摩擦力的大小,說出判斷依據,最終得出結論。科學探索用不同方式搬運重物時拉力大小的記錄表搬運重物(紙盒)的方式拉力的大小(填墊圈個數)第1次第2次第3次平均值直接滑動10111311使用“滾木”8788使用輪子5455我發現:搬運重物時,直接滑動,產生的摩擦力最大,使用的拉力最大,使用“滾木”,產生的摩擦力比較粘,使用的拉力比較小,使用輪子

32、,產生的摩擦力最小,使用的拉力最小。科學探索輪子運用滾動摩擦的偉大發明。輪子可以看作移動的滾木。人類發現可以用滾動的方式前進,是一個了不起的創舉。交流研討研討一:怎樣搬運重物最省力?哪一種方式搬運重物產生的摩擦力最小?通過實驗,我們知道直接在物體的表面搬運重物時,重物與物體接觸面面積最大,產生的摩擦力也最大。安上輪子后搬運起來最省力。安上輪子后,變滑動摩擦力為滾動摩擦力,使重物運動起來的摩擦力更小。交流研討研討二:生活中哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要減小摩擦力?自行車軸承的摩擦力大小直接影響車輪轉動的速度,這種摩擦對人們無益,所以要減小軸承的摩擦力,可以通過增加滾珠,添加潤滑劑的方式減小

33、軸承的摩擦力。交流研討研討二:生活中哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要減小摩擦力?走路時,人們通過腳底與地面的摩擦來行走,摩擦力大,走起路來更穩。增加鞋底花紋的粗糙程度,可以增大摩擦力,這種摩擦力對行走者有益。交流研討研討二:生活中哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要減小摩擦力?此外,雪天地滑,摩擦力小,對人們無益,應該及時清理積雪或者穿上防滑效果好的鞋。橡膠輪胎上面的深花紋,可以增加輪胎與地面之間的摩擦力,對人們有益,如果經常行駛在濕滑的路面上,應該增大摩擦力,如冬天更換雪地胎。交流研討自行車手柄上的花紋、運動員手上擦“鎂粉”、在大理石地面鋪粗糙的地毯等都是為了增大摩擦力;給機器上潤滑劑、

34、將軸承拋光等都是為了減小摩擦力。交流研討下圖中,哪些是增大摩擦力?哪些是減小摩擦力?輪胎的花紋鞋底的花紋滑滑梯潤滑油增大減小增大減小拓展提高查閱資料,了解各種交通工具都是怎樣減小摩擦力的。1.氣墊會使船體的浮力增加,沒入水中的部分減少,從而把船體與水的摩擦轉變成船體與空氣的摩擦。我們知道空氣的摩擦力是很小的,所以有效地減少了阻力,這實際上是減小了接觸面的粗糙程度,空氣非常稀薄,可以看作是很光滑的。拓展提高 氣墊船模型制作制作材料:氣球、打氣筒、打孔的瓶蓋、廢棄光盤、強力膠、小夾子。制作方法:在瓶蓋的中間打一個小孔,用強力膠將瓶蓋粘在光盤孔處,給氣球充足氣用夾子夾緊氣球口的頸部防止氣球漏氣,將氣

35、球套在打了孔的瓶蓋上,光盤氣墊船模型就制成了。松開夾子,用手輕輕一推,氣墊船就懸浮著地運動起來,大大減小了光盤與地面的摩擦力。拓展提高磁懸浮列車是通過在一定條件下,車體與軌道之間由于磁極同極相斥的原理而避免直接接觸,減小了摩擦力。拓展提高 磁懸浮陀螺制作制作材料:環形強力大磁鐵2個、環形小磁鐵1個,塑料短棒1根,銅或鋁或塑料薄墊片2個、硬塑料薄片。制作方法:將兩個環形強力大磁鐵相吸結合增大磁力,將環形小磁鐵和墊片用塑料短棒串起來固定住,磁性陀螺就制成了。操作方法:先將硬塑料片放在強力大磁鐵上,調節磁性陀螺使它與下面的強力大磁鐵相斥;再將磁性陀螺放在硬塑料片中心的位置旋轉,磁鐵陀螺旋轉穩定后,緩

36、慢地將硬塑料片向上抬起抽掉,陀螺就會因磁力懸浮空中。通過本節課的學習,我們知道一個物體在另一個物體表面運動時,接觸面會發生摩擦,產生摩擦力。摩擦力是有大小的,物體由靜止變成運動時需要克服摩擦力。摩擦力的大小與物體的運動方式有關,一般滾動時所受到的摩擦力小,滑動時所受到的摩擦力大。課堂總結板書設計5. 運動與摩擦力摩擦力:阻礙物體運動的力滑動 摩擦力大 運動方式滾動 摩擦力小3.6 運動的小車新教科版 四年級上冊科學科學聚焦飛行的子彈將物體擊穿,踢飛的足球把玻璃打碎,呼嘯的狂風將大樹連根拔起,奔騰的江水驅動水輪轉動它們都具有能量。運動的小車或其他物體有能量嗎?科學聚焦 運動的汽車撞在樹上或其他物

37、體上,會產生破壞,說明運動的汽車具有很大的能量;氣球運動起來也可以帶動其他物體,所以運動的氣球也有能量。運動的物體能量表現飛行的子彈擊穿物體踢飛的足球打碎玻璃呼嘯的狂風將大樹連根拔起奔騰的江水驅動水輪轉動新知導入 表示物體做功能力大小的物理量,可分為動能、勢能(重力能)、熱能(熱量)、電能、光能、化學能(化學變化產生的能量)、核能等。一種能量形式可以轉換為另一種能量形式。如踢出去的足球打碎玻璃,這是足球動能的作用;電力可以帶動洗衣機運轉,這是電能的作用。科學探索探索一:敲擊實驗實驗目的:體驗揮動橡皮槌帶來的能量。實驗材料:橡皮槌、音叉。實驗步驟:(1)第一次用橡皮槌輕輕地敲擊音叉,仔細聽音叉發

38、出的聲音并用手觸摸音叉。科學探索探索一:敲擊實驗(2)第二次用橡皮槌重重地敲擊音叉,仔細聽音叉發出的聲音并用手觸摸音叉。(3)說一說兩次實驗的現象有什么不同。科學探索實驗記錄與結論實驗記錄:橡皮槌敲擊實驗記錄單實驗結論:揮動的橡皮槌具有能量,而且速度越快,能量越大。敲擊次數敲擊程度實驗現象第一次輕輕地敲擊音叉發出輕微的響聲,用手觸摸音又有振動的感覺第二次重重地敲擊音叉發出急促的響聲,用手觸摸音叉,振動感覺明顯加快、變強科學探索探索二:撞擊實驗從三個不同坡度的斜面上釋放小車,讓小車滑下后撞擊水平面上的木塊。測量、記錄木塊每次被撞后滑行的距離。實驗目的:探究小車的運動速度與撞擊力量的關系。實驗材料

39、:小車木塊、木板、三個不同坡度的斜面、小旗或其他標記。科學探索探索二:撞擊實驗實驗步驟:(1)安裝實驗器材,用小旗或其他標記記錄木塊的起始位置,讓小車從第一個比較高的坡度的斜面上自由滑下來,釋放小車去撞擊木塊,在木塊被撞后的位置再放置一個小旗或其他標記,測量兩個小旗或其他標記之間的距離。科學探索探索二:撞擊實驗(2)讓小車從第二高的坡度的斜面(高于第一次)上自由滑下來,記錄木塊被撞前后的位置,均用小旗或其他標記標記,測量兩個小旗或其他標記之間的距離。科學探索探索二:撞擊實驗(3)讓小車從第三高的坡度的斜面(高于第二次)上自由滑 下來,記錄木塊被撞前后的位置,均用小旗或其他標記標記,測量兩個小旗

40、或其他標記之間的距離。科學探索實驗記錄實驗次數木塊被撞距離實驗一20厘米實驗二26厘米實驗三30厘米科學探索實驗現象與結論實驗現象實驗結論第三次實驗木塊被撞后滑行的距離最遠,其次是第二次實驗木塊被撞后滑行的距離,最短的是第一次實驗木塊被撞后滑行的距離。斜面坡度越大,小車所具有的能量越大,撞擊木塊行駛的距離越遠。科學探索撞擊實驗記錄表坡度示意圖木塊滑行距離(厘米)平均距離(厘米)坡度一第一次1.21.2第二次1.3第三次1.1坡度二第一次2.32.4第二次2.5第三次2.4坡度三第一次33.2第二次3.2第三次3.3科學探索實驗結論實驗結論:坡度越大,釋放小車時的位置就越高,小車滑到水平面時的速

41、度就越( 快 ),撞擊后木塊滑行的距離就( 遠 )。這說明,小車速度越大,它的能量就越( 大 )。交流研討研討一:橡皮槌和小車在什么情況下具有能量?我們是怎么知道的?橡皮提靜止時不具有能量,只有當它被舉起敲擊(運動)后才具有能量,我們通過觀察敲擊的物體的變化發現它具有能量。小車靜止時也不具有能量,只有當它運動起來才具有能量,我們通過實驗了解到,它在運動過程中能夠撞擊木塊,使木塊行駛一段距離。木塊本身是不會運動的,通過撞擊獲得能量,才能運動起來。所以橡皮槌和小車都是運動的時候具有能量。交流研討研討二:運動物體具有的能量和運動速度的大小有什么關系?我們的生活中離不開能量,可以說通過小車撞擊木塊的實

42、驗得知,斜面坡度越大,小車行駛得越快,滑落下來撞擊木塊的距離也越遠,木塊行駛的距離就能說明它們具有能量的大小。所以,運動物體的速度越快,運動物體所具有的能量就越大。拓展提高任何物體工作都需要能量,如果沒有能量,自然界就不會有運動和變化,也不會有生命了。我們的日常生活中存在各種形式的能量,運動的小車、發光的燈泡、燃燒的蠟燭、拉長的橡皮筋都具有能量。能量還儲存在燃料、食物和一些化學物質中。那么生活中還有哪些形式的能量呢?能量無處不在拓展提高生活中的其他能量機械能是動能、重力勢能和彈性勢能的總和。物體由于運動而具有的能量叫動能,如正在行駛的汽車具有的能量;物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能,如瀑布

43、飛流直下具有的能量;物體由于發生形變具有的能量叫彈性勢能,如被拉伸的橡皮筋或彈簧具有的能量。拓展提高生活中的其他能量光能是光子運動對應的能量形式,光能是由太陽、蠟燭等發光物體所釋放出的一種能量形式,光能是一種可再生性能源。拓展提高生活中的其他能量聲能是介質中存在機械波時,使媒介附加的能量。聲能就像光能一樣所有振動的波形都具有能量。聲能是以波的形式存在的一種能量,就像光能是以光子形式存在的一種能量一樣。 聲能與其它能量相同,是人類可以利用的能量。拓展提高生活中的其他能量熱能它是生命的能源。人的每天勞務活動、體育運動、上課學習和從事其他一切活動,以及人體維持正常體溫、各種生理活動都要消耗能量。太陽

44、照射、燃料燃燒、火山噴發、人體代謝等都會產生熱能。就像蒸汽機需要燒煤、內燃機需要用汽油、電動機需要用電一樣。拓展提高電能,是指電以各種形式做功(即產生能量)的能力。發電站、電池、閃電等都能釋放電能。電能可以使電風扇、電視機、電腦、電冰箱等電器工作。生活中的其他能量拓展提高生活中的其他能量化學能:儲存在燃料、食物和一些化學物質中的能量叫化學能,化學能是人體重要的能量來源。化學能只有發生化學變化的時候才能釋放出來,變成熱能或其他形式的能量。如食物具有化學能,只有在人體內發生化學變化時才能提供能量;再如炸藥中儲存的化學能在爆炸后變成機械能、熱能等。此外還有核能、磁能、生物能等形式。拓展提高安全帶的重

45、要性車輛發生碰撞時,巨大的慣性會使車內人員與方向盤、擋風玻璃等發生二次碰撞,安全帶將人束縛在座位上,并通過緩沖作用吸收大量動能,極大地減輕人的受傷害程度。其實在發生交通事故時,對人們安全起最主要保障作用的就是我們最常見的安全裝置安全帶。通過本節課的學習,我們知道運動的物體具有能量,物體運動的速度不同,具有的能量也不同。通過對比觀察、測量,發現物體的運動速度不同具有不同的能量。任何物體工作都需要能量,能量以各種形式存在,有的儲存在食物、燃料中等。課堂總結板書設計6. 運動的小車敲擊實驗 撞擊實驗運動 能量任何物體工作都需要能量能量還存儲在燃料、食物和一些化學物質中3.7 設計制作小車(1)新教科

46、版 四年級上冊科學科學聚焦 人們根據需要會設計各種動力的車輛來執行不同的任務。我們也設計一輛具有動力的小車來完成任務吧!新課導入任務請利用生活中的材料設計制作一輛具有動力的小車,使它能在5秒內把兩塊橡皮運輸1米遠。要求1.車身長度不超過25厘米;2.用橡皮筋或氣球作動力;3.只能利用提供的材料。科學探索探索一:明確設計制作的基本步驟明確問題明確設計什么,用途是什么,具體要求有什么制訂方案頭腦風暴,研究會遇到什么問題,怎樣解決,制訂最優方案實施方案團隊協作,根據方案加工制作,匯報展示評估與改進根據標準評估、打分,反思方案、制作以及整個過程存在的問題,并進一步改進科學探索探索二:制定方案觀察小車模

47、型,了解小車結構。小車的結構(班級記錄表) 日期:結構特點和作用車架支撐、固定車身美觀、載人車軸摩擦小、連接輪子滾動、行駛動力裝置能動性、使小車動起來科學探索動力方式氣 球( )橡皮筋( )材料數量硬紙盒2個氣球3個橡皮筋5根輪子4個連接軸2個吸管2根膠帶1卷膠水1瓶剪刀1把姓名任務徐濤準備材料趙偉健繪制設計圖馬一組裝小車、調試小車周劉靜組裝小車、調試小車劉媛媛介紹交流小車科學探索討論、確定小車的設計方案,繪制設計圖。動力方式各部分所用材料每種材料的加工方式和使用工具各部分的連接方式我們從多個角度畫出小車,可以更全面地反映它的結構。如果能標注一下主要部分的尺寸就更好了。科學探索設計方案一:橡皮

48、筋驅動小車材料: 橡皮筋、硬紙盒、輪子、連接軸、膠水、吸管。設計思考:設計的主要目標是行駛的路程要盡量長。因此增大動力,減小阻力是橡皮筋動力小車設計的主要問題。科學探索設計方案一:橡皮筋驅動小車對于橡皮筋動力小車來說,增大小車的動力可以用增加橡皮筋股數和長度的方法來解決。解決辦法:適當增加小車重量和輪胎粗糙程度,增大摩擦力。增加橡皮筋長度,可以獲得更多的纏繞圈數,延長橡皮筋作用于小車的時間。但因為車身長度限制,所以也不能味地加長, 要考慮有效作用。解決辦法:盡量讓系橡皮筋的點與轉動軸的距離長一些,以增加橡皮筋長度。科學探索設計方案一:橡皮筋驅動小車其次還可以增大驅動輪,讓每圈前進的距離增大。減小阻力方面,主要考慮輪軸轉動的靈活程度。解決辦法:輪軸可以用吸管做軸套與車身連接,轉動摩擦處可以加些潤滑油來減小摩擦阻力。科學探索設計圖科學探索設計圖俯視圖側視圖正視圖科學探索設計方案二:氣球動力小車材料: 硬紙盒、氣球、噴氣嘴、吸管、連接軸、輪子、膠帶、潤滑油。設計思考:設計的主要目標是行駛的路程要盡量長。因此增大動力,減小阻力同樣是氣球動力小車設計

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