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教科版四年级上册3.3用橡皮筋驱动小车
课题
用橡皮筋驱动小车
单元
运动和力
学科
科学
年级
四年级
科学概念目标1、橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。目标解读生活中我们经常用到橡皮筋，在橡皮筋的弹性限度内，将橡皮筋拉得越长，它所具有的弹力就会越大，将它安装在小车上时，弹力对小车所产生的作用时间就会越长，从而达到让小车运动得更远的目的。2、橡皮筋在外力的作用下会产生形变。3、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。科学探究目标1、会安装用橡皮筋作动力的小车。2、探究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。目标解读橡皮筋缠绕的圈数不同，它产生的力的大小就不同，也就会影响小车行驶的距离，要想知道二者的关系，就要通过对比实验，多次改变橡皮筋缠绕的圈数，测量小车行驶距离，最后得出结论。科学态度目标1、发展进一步研究运动和力的兴趣。2、认同收集数据作为证据、进行解释的重要性。科学、技术、社会与环境目标1、体会到不同小车具有不同类型的动力。2、改变橡皮筋的弹力大小会对小车的运动有影响。
重点
橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。
难点
探究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
谜面：伸展自如，能屈能伸，一张一弛。
谜底：橡皮筋谜面：一物实在奇，能短也能长；你强它就弱，你弱它就强。
谜底：弹簧提出问题：橡皮筋和弹簧有什么共同之处？
预设：橡皮筋和弹簧都有弹力。
对教师所提问题展开思考并回答。
激趣导入
新知探究
聚焦：我们都玩过橡皮筋，拉一拉会有什么感觉？讲解：橡皮筋是一种用橡胶与乳胶做成的短圈，一般用来把东西绑在一起。具有伸长率大、回弹性好、价格低、使用方便等特点。用手拉一拉，会感觉到橡皮筋富有弹性，拉伸后可以缩回复原。我们能用橡皮筋驱动小车吗？利用橡皮筋的这种弹性可以驱动小车。把橡皮筋缠绕在小车车轮的轴上，松开转动车轮的手，橡皮筋就会带动车轮转动，从而使小车运动起来。
1、感知橡皮筋的弹力。2、对教师所提问题展开思考。
温故知新勤思考，聚集焦点解新疑。
新知探究
探索一：用橡皮筋驱动小车。1、组装用橡皮筋驱动的小车制作材料：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，另一端预先在车轴套边做个缺口（或者用带齿的车轴套），让橡皮筋在车轴上缠绕，松开车轮就会转动。小结：一勾、二按、三转制作须知：（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。这个工作一定要预先做好，不能在实验中途发现问题后再加重物。制作原理：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。2、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。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。要点提示：1、实验圈数尽量要多圈多圈地加，这样我们得出的小车行驶距离的数据差会比较大，对比明显。2、小车阻力主要来自车轴与车身的摩擦力，因此车轴转动得是否灵活也很关键。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”】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（缠绕橡皮筋和行驶小车），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2、4、6圈，相同圈数各实验3次。（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。（小车行驶的距离是指小车前轮从起点到终点的距离）实验记录：实验分析：橡皮筋缠绕多圈时要比缠绕一圈时产生的力大，因此作用在小车上的力就大。橡皮筋缠绕多圈时力作用在小车上的时间要比缠绕一圈时长，所以橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多，小车先驱得远；橡皮筋在车轴上缠绕的圈数少，小车行驶得近。实验结论：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）。
探索一：组装用橡皮筋驱动的小车。探索二：分组实验，
对实验现象进行描述、分析。小组讨论后得出实验结论，汇报交流。
科学探索求真知，教师点拨解疑难。
研讨探究
研讨一：使车轮转动的力来自哪里？小结：使车轮转动的力来自橡皮筋的弹力。像橡皮筋这样的物体在受到外力作用时，形状很容易改变，在形状改变时它们会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力，如手拉橡皮筋时也会感到橡皮筋反抗拉伸的力，这种力就是弹力。生活中弹力实例有很多，如衣裤松紧带、弓箭、拉力器、弹弓等。研讨二：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？为什么会有这样的关系？小结：在一定的限度内，橡皮筋在车轴上缠绕的圈数越多，小车行驶得越远。因为橡皮筋缠绕的圈数越多，它产生的弹力越大，作用在小车上的时间越长，小车行驶得也就越远。科学零距离：弹力播放视频《一分钟了解弹力》讲解：弹力的应用，弹性限度。
利用所学知识，对提出的问题展开讨论。
相互交流共分享，集体讨论达共识。
拓展延伸
尝试让橡皮筋产生不同大小的力准备3根细绳、6根橡皮筋、7个质量相同的钩码，如图所示安装好实验装置，我们会观察到，挂的钩码越多，橡皮筋伸长得越长，它的弹力就越大。此时虽然每组橡皮筋都是两根，但是产生了不同大小的力，力的大小我们可以依据钩码的数量来判断。
拓宽领域探新知，知识运用巧迁移。
课堂练习
幻灯呈现
应用所学
利用所学知识解决问题
课堂小结
通过本课的学习你有哪些收获？
回顾本课所学
建立知识体系
板书
回顾本课所学
建立知识体系
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3.3用橡皮筋驱动小车
教科版
四年级上
导入新课
谜面：
一物实在奇，能短也能长；
你强它就弱，你弱它就强。
谜面：
伸展自如，
能屈能伸，
一张一弛。
谜底：橡皮筋
谜底：弹簧
橡皮筋和弹簧有什么共同之处？
橡皮筋和弹簧都有弹力。
新知探究
我们都玩过橡皮筋，拉一拉会有什么感觉？
聚焦
橡皮筋是一种用橡胶与乳胶做成的短圈，一般用来把东西绑在一起。具有伸长率大、回弹性好、价格低、使用方便等特点。用手拉一拉，会感觉到橡皮筋富有弹性，拉伸后可以缩回复原。
新知探究
我们能用橡皮筋驱动小车吗？
聚焦
利用橡皮筋的这种弹性可以驱动小车。把橡皮筋缠绕在小车车轮的轴上，松开转动车轮的手，橡皮筋就会带动车轮转动，从而使小车运动起来。
用橡皮筋驱动小车。
新知探究
一
探索
1、组装用橡皮筋驱动的小车
制作材料：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，另一端预先在车轴套边做个缺口（或者用带齿的车轴套），让橡皮筋在车轴上缠绕，松开车轮就会转动。
橡皮筋固定在前端中心。
预先在车轴套边做个缺口。
缠绕橡皮筋后的状态。
二按
三转
安装方法
一勾
用橡皮筋驱动小车。
新知探究
一
探索
1、组装用橡皮筋驱动的小车
制作须知：（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。这个工作一定要预先做好，不能在实验中途发现问题后再加重物。
用橡皮筋驱动小车。
新知探究
一
探索
1、组装用橡皮筋驱动的小车
制作原理：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。
用橡皮筋驱动小车。
新知探究
一
探索
2、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。
新知探究
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。
二
探索
怎样比较它们行驶的距离？
可以在车轴上缠绕不同的圈数来做实验。
1、实验圈数尽量要多圈多圈地加，这样我们得出的小车行驶距离的数据差会比较大，对比明显。
2、小车阻力主要来自车轴与车身的摩擦力，因此车轴转动得是否灵活也很关键。
要点提示
研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
新知探究
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”】
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（缠绕橡皮筋和行驶小车），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2、4、6圈，相同圈数各实验3次。
（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。（小车行驶的距离是指小车前轮从起点到终点的距离）
二
探索
研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
新知探究
实验记录：
橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离关系的实验记录
二
探索
研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
橡皮筋在车轴上缠绕的圈数
实验次数
小车行驶的距离
（厘米）
平均距离（厘米）
我们的发现
2
1
2
3
4
1
2
3
6
1
2
3
新知探究
实验记录：
橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离关系的实验记录
二
探索
研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
橡皮筋在车轴上缠绕的圈数
实验次数
小车行驶的距离
（厘米）
平均距离（厘米）
我们的发现
2
1
130
130
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。
2
135
3
125
4
1
176
178
2
182
3
176
6
1
266
268
2
270
3
268
新知探究
实验分析：橡皮筋缠绕多圈时要比缠绕一圈时产生的力大，因此作用在小车上的力就大。橡皮筋缠绕多圈时力作用在小车上的时间要比缠绕一圈时长，所以橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多，小车先驱得远；橡皮筋在车轴上缠绕的圈数少，小车行驶得近。
实验结论：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）。
二
探索
研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
研讨探究
使车轮转动的力来自哪里？
一
研讨
使车轮转动的力来自橡皮筋的弹力。像橡皮筋这样的物体在受到外力作用时，形状很容易改变，在形状改变时它们会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力，如手拉橡皮筋时也会感到橡皮筋反抗拉伸的力，这种力就是弹力。生活中弹力实例有很多，如衣裤松紧带、弓箭、拉力器、弹弓等。
研讨探究
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？为什么会有这样的关系？
二
研讨
在一定的限度内，橡皮筋在车轴上缠绕的圈数越多，小车行驶得越远。因为橡皮筋缠绕的圈数越多，它产生的弹力越大，作用在小车上的时间越长，小车行驶得也就越远。
我再多缠绕几圈，小车行驶的距离会更远。
橡皮筋是有限度的，不要缠绕过头了。
科学零距离
弹力的应用
生活中处处有弹力，我们用力拉动拉力器，会感到弹力，这是由于物体被拉伸导致的；我们按压弹簧时，会感到弹力，这是由于物体被压缩导致的；我们弯曲直尺，会感到弹力，这是由于直尺被弯曲导致的……这些现象都是由于形状改变产生弹力导致的。人们利用弹力还可以做很多事情。如球类、撑杆跳、蹦床、衣裤松紧带、弹弓、弓箭、拉力器等都是利用了物体的弹力。
一分钟了解弹力
科学零距离
弹性限度
科学家们发现所有的物体都有弹性，只不过有些物体弹性大，如橡皮筋、弹簧等；有些物体弹性小，平常我们不借助观察工具就很难发现，如石头、玻璃等。物体的弹性都有一定的限度，如果形变程度超过了这个限度，那么物体就不能恢复到原来的状态，如橡皮筋拉伸过度就会断开，弹簧拉伸过度就会变形，弹性大大减弱等。
尝试让橡皮筋产生不同大小的力
拓展延伸
准备3根细绳、6根橡皮筋、7个质量相同的钩码，如图所示安装好实验装置，我们会观察到，挂的钩码越多，橡皮筋伸长得越长，它的弹力就越大。此时虽然每组橡皮筋都是两根，但是产生了不同大小的力，力的大小我们可以依据钩码的数量来判断。
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课堂练习
1、小车行驶的距离和橡皮筋在车轴上缠绕的圈数有关。
（
）
一、判断对错
2、小车运动的方向和橡皮筋在车轴上缠绕的方向无关。
（
）
解析：在橡皮筋可承受范围内，橡皮筋缠绕的圈数越多，产生的弹力越大，作用的时间越长，小车行驶的越远。
解析：当我们把橡皮筋往后绕时，松开手，小车向前行驶；当我们把橡皮筋往前绕时，松开手，小车向后行驶。所以小车运动的方向和橡皮筋在车轴上缠绕的方向有关。
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课堂练习
一、判断对错
3、形状没有改变的弹簧也会产生弹力。
（
）
解析：本题考查弹力的概念。只有在物体形状改变时才会产生弹力，形状没有改变的弹簧不会产生弹力。
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课堂练习
二、选择题
1、在本节课的实验中，小车的动力是由（
）提供的。
A.车轮
B.车身重力
C.橡皮筋
C
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课堂练习
二、选择题
2、在一定限度内，橡皮筋下端挂的钩码越多，橡皮筋产生的弹力（
）。
A.不变
B.越大
C.越小
B
解析：橡皮筋产生的弹力与其所受作用力的大小有关，在一定限度内，受到的作用力越大，橡皮筋产生的弹力就越大。
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二、选择题
3、安装用橡皮筋驱动的小车时，橡皮筋缠绕在（
）。
A.前轮车轴上
B.后轮车轴上
C.前轮车轴或后轮车轴上都可以
C
课堂总结
通过本课的学习你有哪些收获？
板书设计
用橡皮筋驱动小车
橡皮筋
弹力
弹性形变
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3.3用橡皮筋驱动小车
一、填空题
1、拉长的橡皮筋具有（
），释放后可以产生（
）。
2、在一定限度内，橡皮筋缠绕的圈数越多，产生的弹力越（
），作用在小车上的时间越（
），小车行驶得越（
）。
3、像橡皮筋这样的物体在受到外力作用时，形状很容易改变，在形状改变时它们会产生要（
）的力，这个力叫（
）。
二、判断题
1、橡皮筋绕一圈，小车就一定会运动。
（
）
2、小车行驶的距离与橡皮筋的缠绕方向有关。（
）
3、在弹性限度内，橡皮筋拉伸越长，产生的弹力越大。（
）
4、要标好小车运动的起点和终点，这样才能比较小车行驶距离的长短。（
）
三、选择题
1、在一定限度内，橡皮筋下面挂的钩码越多，橡皮筋产生的弹力
(
)。
A.越大
B.越小
C.不变
2、小朋友们玩的蹦蹦床是利用蹦蹦床受压会产生(
)的原理制成的。
A.压力
B.重力
C.弹力
3、右图表示的是蹦极运动，这项运动涉及的力是（
)。
A.重力
B.
弹力
C.
弹力和重力
4、弹簧受到外力后形状会发生改变，当它恢复到原来的形状后，
弹力就会（
)。
A.消失
B.
变大
C.
变小
5、在研究橡皮筋缠绕的圈数与小车运动距离这个问题时，橡皮筋缠绕的圈数怎样改变更合理？（
)。
A.1圈、2圈、3圈
B.
1圈、6圈、11圈
C.
6圈、12圈、24圈
四、连线题
苹果落地所受到的力
反冲力
橡皮筋被拉长时产生的力
重力
喷气式飞机靠喷气发动机产生的力
弹力
射箭时弓产生的力
五、简答题
小毫认为橡皮筋被拉伸的长度越长，弹力越大。因此，实验时要用尽全力把橡皮筋拉长，以获得更大的弹力。你同意他的观点吗？请说出你的理由。
六、实验探究
小旭想制作一个橡皮筋小车，探究“橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系”。
1、小旭把橡皮筋连接起来，一端固定在(
)上，另一端固定在(
)上。转动车轮，让橡皮筋在(
)上缠绕，松开手车轮就会转动。
2、如果将橡皮筋缠绕数增加几十倍，那么(
)。
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
3、下表是小旭的实验记录，根据实验记录可以发现：在一定的范围内，橡皮筋缠绕的圈数越多，橡皮筋的弹力(
)；弹力作用在小车上的时间越长，小车行驶的距离(
)。
橡皮筋缠绕的圈数
2
4
6
实验次数
1
2
3
1
2
3
1
2
3
小车行驶的距离（cm）
130
135
125
176
182
176
264
272
268
平均距离（cm）
130
178
278
4、如果以相同方式再连接两根同样的橡皮筋，那么结果会怎样？
3.3用橡皮筋驱动小车
答案及解析
一.
1、能量
动力
2、大
长
远
3、恢复原来形状
弹力
二.
1、×
解析：力要达到一定量时小车才会运动。
2、×
解析：缠绕方向与运动方向有关，与运动距离无关。
3、√
4、√
三.
1、A
解析：在一定限度内，形变越大产生的弹力越大。
2、C
解析：蹦蹦床形变之后会产生要恢复原来形状的弹力。
3、C
4、A
解析：弹簧形状发生变化之后会产生要恢复原来形状的弹力，恢复原来的形状之后弹力消失。
5、C
四、连线题
苹果落地所受到的力
反冲力
橡皮筋被拉长时产生的力
重力
喷气式飞机靠喷气发动机产生的力
弹力
射箭时弓产生的力
五、
不同意。橡皮筋不是拉得越长产生的弹力越大，因为橡皮筋的拉伸是有一定范围的，超出这个范围，橡皮筋会被拉断，弹力就消失了。
六、
1、车架
车轴
车轴
2、B
3、越大
越远
4、在一定的范围内，连接的橡皮筋数量越多，缠绕的圈数越多，产生的弹力就越大，小车可以行驶的距离就越远。
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