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3.2《用气球驱动小车》教案设计
课题 用气球驱动小车 单元 第三单元 学科 科学 年级 四年级
核心 素养 目标 科学观念:通过思考生活中反冲力现象,经过实验设计、实验活动和科学研讨,认识以下科学原理:气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,这个力叫反冲力:要使静止的物体运动,就要对物体施加力。反冲力越大,小车行驶得越远: 科学思维:用观察、比较、实验、归纳、演绎等方法,能理解和认识反冲力的概念和生活应用。 探究实践:会组装用气球反冲力作动力的小车:会研究小车运动快慢与反冲力大小的关系:能用实验数据证明自己的推测。 态度责任:在科学实验探究活动中培养探知真相的意识和方法,体验合作的重要性,体会用反冲力应用给人们的生活带来的变化,激发利用科学技术改造社会的热情和兴趣。
重点 组装用气球反冲力作动力的小车,研究小车运动快慢与反冲力大小的关系。
难点 设计实验并用实验数据证明小车运动快慢与反冲力大小的关系。
一、科学聚焦
把气球吹足气放开,会发生什么?
气球的运动方向和什么有关?
二、科学探索
探索一:研究喷气的气球
把气球吹足气再松开口部,观察并画出气球喷气方向和运动方向。
1.把手放在气球口,感受喷出的气体
2.把手放在气球上方,感受气球上升的力
播放视频《气球运动方向与气体喷出方向的关系》
记录数据:
实验分析:
手在气球口能感受到有气体垂直喷在手掌,并能感受到气体推动手掌的力,说明气体是顺着气球口方向喷出的,喷出的气体具有推力。手在气球上方能感受到气球推动手掌向上运动,说明气球具有向上的力。
实验结论:气球喷出时产生了一个与喷出方向相反的推力,推动气球向相反方向运动。
【点拨】气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,这个力叫反冲力。
探索二 组装喷气小车,让小车动起来
步骤:
1.在小车的一端横梁中间安装喷管支架。
2.把气球安装在喷气嘴上,接着把喷管安装在喷管支架上。
3.夹住气球颈部,不让气体漏出。
4.迅速松开手指,观察小车运动。
播放视频《组装喷气小车且使小车运动》
实验分析:
气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的反冲力。正是这个力,使小车运动起来。
实验结论:
在这个装置中,我们利用气球喷出的气体产生的反冲力让小车运动起来。
探索三:测试我们的气球小车能行驶多远
实验材料:大小不同的气球,粗细不同的喷管,组装小车
思考问题:
1.用大气球还是小气球?
2.喷管用粗的还是细的?
实验步骤:
分成四组,A组测试大气球和粗喷管小车行驶的距离;B组测试小气球和粗喷管小车行驶的距离;
C组测试大气球和细喷管小车行驶的距离;D组测试小气球和细喷管小车行驶的距离。四个小车同时从起点释放小车,记录小车的位置。
播放视频《怎样使小车运动的更远》
实验记录:
实验分析:
在理论上,气球储存的气体越多,喷管越细,反冲力持续的时间就越长,小车理应行驶的越远。但在实验过程中,气球过大会加重小车的车身,喷管过细,产生的反冲力太小,不足以推动小车。喷管过粗,释放空气太快,并且容易导致气流不稳,使小车偏离行驶路线,导致直线距离缩短。因此,应选择适当粗细的喷管和适当大小的气球,才能使小车行驶得更远。
实验结论:
较大的气球和较细的喷管能让小车行驶的更远。
三、科学研讨
1.气球是怎样使小车向前运动的?
小车是靠气球的反冲作用运动的。反冲运动的特点是当物体内部有气体等物体喷出时,这个物体会运动起来,运动的方向与喷出物质的方向相反。
2.怎样改进可以使小车行驶得更远?
方法1:使用更大的气球。
方法2:安装多个气球。
方法3:减轻小车的质量。
方法4:寻找更光滑的行驶路面。
方法5:使小车车轴转动得更灵活。
方法6:在气球可承受范围内,充更多的气。
……
四、科学拓展
喷气式飞机、火箭都是靠喷气发动机产生的反冲力运动的。我们还知道哪些反冲力的例子?
神舟十三号返回舱着陆时反推发动机的工作视频科普
神舟十四号发射
五、课堂总结
通过这节课的学习,我们知道了气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,这个力叫反冲力;学会了组装用气球反冲力作为动力的小车,研究了小车运动快慢与反冲力大小的关系;
体会到可以用反冲里作为动力驱动车辆、火箭、飞机等
物体运动,满足人们生产生活的需要。
六、课堂练习
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