(共35张PPT)
第三单元 运动和力
3.3 用橡皮筋驱动小车
核心素养目标
科学观念:通过制作、测试和研讨橡皮筋小车活动,知道和理解以下科学原理:橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。橡皮筋在外力的作用下会产生形变。当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力,这个力就是弹力。
科学思维:利用分析、归纳和演绎的方法,能够理解和应用橡皮筋小车基本原理。
探究实践:会安装用橡皮筋做动力的小车:探究橡皮筋缠绕的圈数与小车运动距离的关系。
态度责任:发展进一步研究运动和力的兴趣。认同收集数据作为证据、进行解释的重要性。需要科学严谨的作风才能确保科学有效的制作活动。
你玩过橡皮筋吗?
拉一拉会有什么感觉?
科学聚焦
我们能用橡皮筋驱动小车吗?
提示:拉长的橡皮筋具有能量,释放后可以产生动力。
提示:将垫圈的重力转化为绳子向前的拉力拉动车架从而使车轮滚动。
提示:利用气体的反冲力推动车架从而使车轮滚动。
科学聚焦
探索一:组装用橡皮筋驱动的小车。
实验材料:小车、车轴、车轴套、橡皮筋。
制作步骤:
(1)把橡皮筋连接起来,一
端固定在车架上,另一端固定
在车轴上。
科学探索
探索一:组装用橡皮筋驱动的小车。
(2)转动车轮,让橡皮筋在车轴上缠绕,松开手车轮就会转动。
科学探索
制作须知与原理
制作须知
制作原理
(1)橡皮筋套在车架上稍拉伸后,接近车轴位置,不要太长,也不要太短。太长了,缠绕的前一两圈没有弹力;太短了,多缠绕几圈弹力就太强,车轮容易打滑。
(2)如果车轮多缠绕几圈橡皮筋后开始打滑,可以给小车加上一些重物,如在小车上加一些钩码,直到小车可以顺利向前运动。
实验用的小车车轮与车轴是固定连接在一起的,车轴转动就会带着车轮一起转动。我们把橡皮筋缠绕在小车车轮的车轴上,松开转动车轮的手,橡皮筋就会带动车轴转动,从而使小车运动起来。
科学探索
小车行驶方向与橡皮筋在车轴上缠绕方向的关系。
当我们把橡皮筋往后绕时,松开转动车轮的手,橡皮筋就会回缩,从而带动车轴向前转动,使小车前进。
当我们把橡皮筋往前绕时,松开转动车轮的手,橡皮筋就会回缩,从而带动车轴向后转动,使小车后退。
科学探索
探索二:研究橡皮筋在车轴上
缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
先推测一下橡皮筋在车轴上缠绕的圈
数与小车行驶的距离有什么关系?
然后设计实验检验我们的推测。
科学探索
实验目的:
研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
实验猜想:
橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多,小车行驶得______;橡皮
筋在车轴上缠绕的圈数少,小车行驶得______。(填“远”
或“近”)
探索二:研究橡皮筋在车轴上
缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
科学探索
实验材料:
安装好的小车一辆、软米尺一个、橡皮筋若干、记录表一份。
实验步骤:
(1)确定一人为操作员,两人为测量员,一人为
记录员。
(2)在小车的车轴上缠绕不同圈数的橡皮筋来做
对比实验。建议缠绕的圈数为10、15、20圈,相同圈数各实验3次。
科学探索
(3)每次实验都要从
相同的起点开始,
并要准确找到终点,
用软米尺测量出距离
并及时填好记录表。
探索二:研究橡皮筋在车轴上
缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
科学探索
实验记录(1)
橡皮筋在车轴 上缠绕的圈数 实验次数 从起点到终点的距离(厘米) 小车行驶距离(远、中等、近)
测量距离 平均距离 10 1 50 52 近
2 55 3 53 科学探索
实验记录(2)
橡皮筋在车轴 上缠绕的圈数 实验次数 从起点到终点的距离 (厘米) 小车行驶距离(远、中等、近)
测量距离 平均距离 15 1 70 70 中等
2 71 3 68 科学探索
实验记录(3)
橡皮筋在车轴 上缠绕的圈数 实验次数 从起点到终点的距离(厘米) 小车行驶距离(远、中等、近)
测量距离 平均距离 20 1 88 90 远
2 91 3 92 我发现:橡皮筋缠绕圈数越多,橡皮筋被拉伸的长度越( 长 ),橡皮筋产生的弹力越( 大 ),驱动小车行驶的距离越( 远 )。
科学探索
实验分析与结论
实验分析
实验结论
橡皮筋缠绕多圈时要比缠绕圈时产生的力大,因此作用在小车上的力就大。橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多,小车行驶得远;橡皮筋在车轴上缠绕的圈数少,小车行驶得近。
在一定的限度内,橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多,它的弹力大,作用在小车上的时间长,小车行驶得远;橡皮筋在车轴上缠绕的圈数少,它的弹力小,作用在小车上的时间短,小车行驶得近。
科学探索
小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数的关系
科学探索
橡皮筋缠绕圈数与小车运动距离的关系
科学探索
1.你能说一说橡皮筋缠绕圈数
与小车行驶距离的关系吗?
2.为什么橡皮筋缠绕圈数不同,
小车行驶距离不一样?
科学研讨
弹力
科学研讨
为什么圈数越多,产生的力越大呢?
缠绕圈数越多,橡皮筋被拉伸得越长,要恢复到原来的状态,产生的弹力就越大。
科学研讨
橡皮筋缠绕一圈时和橡皮筋缠绕多圈时,橡皮筋产生的弹力作用在小车上的时间一样吗?
科学研讨
在一定限度内,橡皮筋缠绕的圈数多,产生的弹力大,作用在小车上的时间长,小车行驶得远;橡皮筋缠绕的圈数少,产生的弹力小,作用在小车上的时间短,小车行驶得近。
科学研讨
你能举出生活中利用弹力的例子吗?
松紧带、拉力器、弹弓、弓箭……
科学研讨
弹力在生活中的应用
科学研讨
视频演示橡皮筋与钩码的实验
科学拓展
通过本节课的学习,我们知道了橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。橡皮筋在外力的作用下会产生形变。当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力,这个力就是弹力。
课堂总结
一、选择题。
1.下列三种物体的状态中,具有弹力的是( C )。
A.橡皮筋 B.弹弓 C.弓箭
点拨:弹力是指物体在受到外力作用时,形状发生改变,它们会产生一个要恢复原来形状的力,这个力就是弹力。张开的弓箭形状发生了改变,具有弹力。
C
课堂练习
2.如图,蹦极是一项极限运动,这种运动涉及的力是( C )。
A.重力 B.弹力 C.重力和弹力
点拨:蹦极时,由于重力使人向下运动,由于弹力使人又向上运动。
C
3.下列说法正确的是( B )。
A.将橡皮筋替换成没有弹性的棉线,其他操作一样时,依然可以驱动小车
B.做小车行驶距离与橡皮筋缠绕圈数的关系实验时,只改变橡皮筋的缠绕圈数
C.无论往哪个方向缠绕橡皮筋,小车的运动方向都是向前的
B
课堂练习
4.比较大小一样的橡胶球的弹力,应该( C )。
A.把两个球用不同的力向地面扔去,测量它们反弹时离地面的高度
B.用手触摸两球,看哪个球较软
C.让两个球从同一高度落下,测量哪个球反弹得高
点拨:A项把两个球用不同的力向地面扔去,球反弹的高度除了与材质有关外,还与用力的大小有关,此方案无法比较;B项用手触摸两球,看哪个球较软,除了与材质有关外,还与摸球时力的大小有关,此方案无法比较;C项让两个球从同一高度落下,只改变球的材质,可以比较两个球的弹力。
C
课堂练习
5.做“用橡皮筋驱动小车”的实验时,把橡皮筋缠绕的圈数增加到原来的几十倍,下列情况中,最有可能发生的是( B )。
A.小车一定跑得更快了
B.橡皮筋很有可能会被损坏
C.小车一定跑得更慢了
B
课堂练习
二、填空题。
用橡皮筋驱动的小车上的橡皮筋缠绕的圈数越多时,产生的拉力 越大 ,力作用在小车上的时间越长,所以小车行驶的距离 越远 。
越大
越远
课堂练习
三、华华在做“橡皮筋的力是怎样产生的”实验,图1是三根相同的橡皮筋在没有挂钩码之前的形状。
图1
1.挂上钩码后,如图2所示,此时挂3个钩码的橡皮筋与挂1个钩码的橡皮筋相比较,发现( B )。
A.挂3个钩码的橡皮筋缩短变粗
B.挂3个钩码的橡皮筋拉长变细
C.橡皮筋的长度和粗细不变
图2
B
点拨:在一定的限度内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋伸得越长越细,产生的弹力也越大。
课堂练习
2.取下钩码,橡皮筋发生的变化是( C )。
A.拉长变细 B.缩短变细 C.缩短变粗
C
3.根据实验,可以解释橡皮筋的弹力产生的原因是( B )。
A.悬在空中 B.形状改变 C.受到重力
4.关于橡皮筋下端挂钩码的个数,下列说法正确的是( C )。
A.想挂多少就挂多少
B.只能挂3个
C.不一定只能挂3个,但挂得太多,橡皮筋会崩断损坏
点拨:橡皮筋的弹性是有限度的,超过限度,橡皮筋会被损坏。
B
C
课堂练习
四、阅读材料,回答问题。
蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动,属于体操运动的一种,有“空中芭蕾”之称。近代蹦床起源于法国,后来蹦床逐渐普及,不久便流行于美国。1947年,德克萨斯州举行了第一届全国蹦床表演赛,一年后蹦床成了正式的比赛项目。1964年,国际蹦床联合会在瑞士成立,同年举行了首届世界蹦床锦标赛。2000年,蹦床被悉尼奥运会列为比赛项目。
运动员从蹦床上腾空而起,是因为运动员受到蹦床的( B )作用;完成动作后落回到蹦床上,是因为运动员受到( A )的作用。
A.重力 B.弹力 C.人体发出的力
B
A
课堂练习