資源簡介

(共31張PPT)
第三單元 運動和力
3.7 設計制作小車（一）
核心素養目標
科學觀念：通過對設計制作活動一般方法的學習，經過設計環節的自主探究，需要了解的設計制作原理含：工程設計中需要運用相關的科學概念來解決問題：工程設計具有一定的執行程序。
科學思維：用發散和聚合思維的方式參與技術設計項目，能夠了解和領悟技術工程的一般方法。
探究實踐：在教師引導下，能根據任務要求和材料條件進行設計，繪制設計圖：在設計討論活動中，能傾聽他人的想法，并與之交流：能對自己的想法和結果進行反思，做出自我評價和調整。
態度責任：發展對工程設計和動手制作的興趣，激發創新精神：能夠接納他人的觀點，不斷完善自己的設計制作：體會到制作的關鍵在于設計：認識到人們不斷改進設計以滿足不斷增加的需求：意識到科學技術的發展會給人類和社會發展帶來好處。
回顧
我們研究了重力、反沖力、彈力、摩擦力等生活中常見的力，認識到力既可以改變物體的運動快慢，也可以讓物體啟動或停止。
科學聚焦
這些車的結構有什么共同特點？
聚焦
科學聚焦
聚焦：它們有什么共同特點？
它們都有四個車輪和車身。
它們都能載人載物，都需要動力來驅動。
科學聚焦
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。
科學聚焦
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的主要問題。
科學探索
設計方案二：氣球動力小車
對于氣球動力小車來說，增大動力、延長作用時間總體上可以用大氣球來解決。但增大動力與延長作用時間對于同一個氣球來說，這是一對矛盾的因素。噴氣嘴大，動力強，但噴氣時間短；噴氣嘴小，動力弱，但噴氣時間長。所以我們必須要找到一個最佳的配合點，調整好噴氣嘴的大小。
科學探索
設計方案二：氣球動力小車
對于氣球動力小車來說，增大動力、延長作用時間總體上可以用大氣球來解決。但增大動力與延長作用時間對于同一個氣球來說，這是一對矛盾的因素。噴氣嘴大，動力強，但噴氣時間短；噴氣嘴小，動力弱，但噴氣時間長。所以我們必須要找到一個最佳的配合點，調整好噴氣嘴的大小。
科學探索
設計方案二：氣球動力小車
氣球動力小車沒有打滑問題，車身越輕越好。所以從減小有害摩擦來看，氣球動力小車盡量輕。我們可以用硬紙盒來做車身。
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。同時輪子使用硬質、光滑的塑料輪子，減小與地面的摩擦力。
科學探索
設計圖
側視圖
正視圖
俯視圖
科學探索
用工具組裝小車
科學探索
通過本節課的學習，我們知道了工程設計中需要運用相關的科學概念來解決問題；工程設計具有一定的執行程序；意識到科學技術的發展能促進社會發展。
課堂總結
課堂練習
一、填空題。
1、我們知道有很多種動力可以驅動小車，如墊圈通過繩子對小車產生的拉力、氣球噴氣時產生的 、橡皮筋被拉伸產生的
等。
2、設計制作的基本步驟： → → →
。
反沖力
彈力
明確問題
制訂方案
實施方案
評估與改進
課堂練習
二、判斷題
1、小車的結構包括車架、車身和輪子三部分。
2、利用輪子在地面上滾動，是為了減小小車與地面的摩擦力。
3、同一輛小車采用不同的驅動方法，產生的速度大小是一樣的。
4、小車的結構中，起到載物作用的是車軸。
5、制作小車前我們可以將制作的材料、動力方式、各部分尺寸等畫（標）在設計圖上。
×
√
×
×
√
課堂練習
三、選擇題。
1、設計制作小車首先要（ ）。
A、明確問題
B、設計方案
C、評估和改進方案
2、下面不能作為小車動力的材料是（ ）。
A、橡皮筋
B、氣球
C、輪子
A
C
課堂練習
3．為了讓氣球動力小車行駛得更遠一些，下列做法
不可取的是（ ）。
A、安裝多個氣球
B、把氣球吹得更大一些
C、使用更小的氣球
C
課堂練習
4、對于橡皮筋動力小車來說，下列方法不能增大小
車動力的是（ ）。
A、增加橡皮筋的股數
B、改變橡皮筋的纏繞方向
C、在不打滑的情況下，增加橡皮筋的纏繞圈數
B
課堂練習
5、在“設計制作小車”活動中，以下說法正確的是
（ ）。
A、只需關注小車行駛的距離，不需要考慮其結構
是否牢固
B、只需關注小車行駛的速度，不需要考慮其行駛
路線是否平直
C、小車車身的長度、動力和采用的制作材料都要
符合要求
C
課堂練習
四、選擇圖中材料設計一輛用氣球作動力的小車，使它能
在 5 秒內把兩塊橡皮運輸 1 米遠。
1．畫出氣球動力小車的設計圖。
課堂練習
2、這輛小車運動起來的動力是 。
3、氣球向右噴氣，小車會向 運動。
反沖力
左
課堂練習
4、觀察小車模型，了解小車的結構，將表格補充完整。
硬紙盒
連接軸、吸管
輪子

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