内容正文:
1.7 我们的“过山车”
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1.制作“过山车”的三大板块:设计、制作、评价。
2.设计“过山车”时,要在纸上设计“过山车”的轨道路线,可以设计直线轨道和曲线轨道。
3.我们可以用积木、铁架台、卡纸、纸箱等材料设计制作“过山车”。
4.根据设计图和材料,制作我们的“过山车”。
5.“过山车”的设计要求:
(1)轨道的总长度应在2米以上。
(2)要有直线轨道和曲线轨道。
(3)轨道的坡度要有变化。
(4)小球要滚完全部轨道,不能脱轨。
(5)整座“过山车”要稳固。
6.在制作过程中,轨道的长度可以用软尺和细绳来测量。
、
一、对号入坐。(将正确答案的序号填在括号里)
1.关于“过山车”轨道设计,下列说法错误的是( )。
A.小球运动时不能脱离轨道
B.轨道坡度不能有变化
C.要有直线轨道和曲线轨道
2.遇山开路,遇水搭桥,修建好的中老铁路就像过山车,本学期,我们也制作过自己的“过山车”,如果想测量过山车模型轨道的长度,合适的测量工具是( )。
A.直尺 B.毛线 C.软尺 D.钢卷尺
3.制作过山车模型时第一步需要( )。
A.准备制作材料 B.画出设计图
C.直接开始制作 D.测试过山车
4.在制作过山车的活动中,下列说法不正确的是( )。
A.先要画设计图
B.要根据设计图进行制作
C.将起始点设计得越高越好
5.下面关于“过山车”的设计要求,错误的是( )。
A.轨道的总长应在2米以上
B.只需要直线轨道
C.轨道的坡度要有变化
二、仔细想,认真填。
6.在制作“过山车”时,要让小车的运动速度更快,需要将 。
7.小明制作的“过山车”只有直线轨道,没有曲线轨道,这 (填“符合”或“不符合”)“过山车”的设计要求。
8.过山车运动到回环顶部时不会掉下来,这是因为 。
9.小球在“过山车”轨道上的运动形式是 、 。
10.为了使“过山车”上的小球运动得更快,我们可以增加 (填“直线”或“曲线”)轨道的长度。
三、我是小法官。(对的打“√”,错的打“×”。)
11.“过山车”沿着轨道运动,运行方向不会发生变化。( )
12.搭建“过山车”时,不需要参考设计图,用已有经验完成即可。( )
13.如果要让小球运动得更快,可以让“过山车”的坡度更小一些。( )
14.我们在制作“过山车”时,直接制作搭建就可以,不用再花费时间去设计轨道路线图了。( )
15.过山车上,用起点到小球处轨道长度,能描述小球在过山车上的位置。( )
四、相互对应,我会连。
16.请把在搭建“我们的过山车”中的基本步骤按顺序连起来。
第一步 根据“过山车”的设计要求,完成评价
第二步 根据设计图和材料,制作我们的“过山车”
第三步 在纸上设计“过山车”的轨道路线
第四步 仔细阅读设计要求,讨论一下怎样才能做到
五、看清问题,认真回答。
17.小科小组搭建了一个“过山车”,如下图,请找出其中的一处不足,并写出改造方法。
六、实验操作我能行。
18.科学探究
探究主题:比较过山车上物体运动的快慢。
材料准备:支架、小球、轨道、秒表、( )和细绳。
测试过程:
(1)将( )放入轨道最高点并松手;
(2)小球开始在轨道上运动,同时,用( )开始计时;
(3)多次进行同样的计时操作,对比每次记录的 ( );
(4)用( )和( )测量轨道的长度;
测试结果:测试完成以后,我们就可以根据相应的公式计算出小球在过山车上运动的快慢了,那么,公式是什么? 。
七、综合实践我最棒。
19.“过山车”制作比赛。
(1)小强队要制作一座“过山车”参加展览会,正确步骤应该是( )。
①准备制作材料 ②根据设计图制作“过山车” ③设计“过山车”轨道 ④测试、改进“过山车”
A.①②③④ B.③①②④ C.③②①④
(2)设计“过山车”轨道时,需要满足的要求有( )(多选)。
①要有直线轨道和曲线轨道 ②轨道的坡度要有变化 ③小球能滚完全部轨道,不能脱轨
(3)小队员们将细绳从起点出发,沿轨道铺设至 ,再用软尺量出细绳的长度,是为了测量“过山车”轨道的 。
(4)为了加快小球的运动速度,以下改进方案有效的是( )。
A.增大坡度 B.减小坡度 C.延长轨道
(5)在测试过程中,小球脱离轨道飞出去了,写出一种改进方法:( )。
参考答案
1.B
详解:在设计“过山车”时,我们要考虑到“过山车”轨道要有直线轨道和曲线轨道,而且轨道的坡度要有变化,小车要能走完全部轨道,保证不脱轨。
2.C
详解:过山车模型的轨道通常是弯曲的,使用直尺和钢卷尺不方便测量弯曲的长度。毛线虽然可以测量弯曲的长度,但不够精确。软尺可以灵活地沿着轨道的弯曲部分进行测量,且精度较高,因此是最合适的测量工具。
3.B
详解:制作过山车模型的第一步是画出设计图。设计图是整个制作过程的基础,它能够帮助明确模型的结构和细节,确保后续制作过程有条不紊地进行。准备制作材料、直接开始制作和测试过山车都是在设计图完成之后的步骤。
故选:B
4.C
详解:在制作过山车的活动中,虽然起始点较高可以增加过山车的势能,使其运行更顺畅,但并不是越高越好。过高的起始点可能会带来安全隐患和技术难题。因此,C选项的说法不正确。
5.B
详解:过山车的设计要求中,轨道不仅需要有足够的长度(如2米以上),还需要有坡度变化以增加刺激性和趣味性。因此,选项B“只需要直线轨道”是错误的,因为直线轨道无法提供足够的刺激和变化。
故选:B
6.轨道的坡度增大一些
详解:物体在斜面上的运动快慢与斜面坡度大小有关。当斜面的坡度增加时,斜面上的物体下滑运动会变快。在制作“过山车”时,要让小车的运动速度更快,需要将轨道的坡度增大一些。
7.不符合
详解:“过山车”的设计要求:(1)轨道的总长度应在2米以上。(2)要有直线轨道和曲线轨道。(3)轨道的坡度要有变化。(4)小球要滚完全部轨道,不能脱轨。(5)整座“过山车”要稳固。(6)在制作过程中,轨道的长度可以用软尺和细绳来测量。
8.离心力大于重力
详解:回环实际上就是个离心力装置。在回环里,乘客受到的力不断变化:在回环的底部,离心力的方向与重力一致,此时游客感觉到身体特别沉重;当沿着回环向上运动时,乘客会感到离心力将自己往座位方向挤压;到了回环顶部,乘客完全倒了过来,重力想把乘客“拽”下去,但此时离心力比重力更大,且方向直指天空,把乘客“按”在了座位上。过山车运动到回环顶部时不会掉下来,是因为过山车受到的离心力比重力更大。
9. 直线运动 曲线运动
详解:根据“过山车”设计要求,轨道要有轨道和轨道变化。设计过山车时坡度要有变化;直线轨道有利于“过山车”的加速,而曲线轨道通过减缓速度使“过山车"平稳运行。小球在过山车直线轨道上的运动形式是直线运动,在曲线轨道上的运动形式是曲线运动。
10.直线
详解:为了让“过山车”运动得更快,我们应该增加直线轨道的距离。直线轨道有利于“过山车”的加速。
11.×
详解:过山车沿着轨道运动时,其运行方向会随着轨道的形状和设计不断变化。轨道可能包括上升、下降、转弯等不同的部分,因此过山车的运行方向并不是固定不变的。
12.×
详解:搭建“过山车”是一项复杂的工程,需要精确的设计图纸和详细的规划。仅凭经验无法确保结构的安全性和功能的可靠性,因此必须参考设计图进行施工。
13.×
详解:小球下落的速度与斜面的坡度有关,斜面坡度越大,小球速度越快。所以如果要让小球运动得更快,应增加“过山车”的坡度。故本题错误。
14.×
详解:制作“过山车”的顺序是:准备制作材料→在纸上设计“轨道路线”→根据设计图制作过山车→调试与评价。所以我们在制作“过山车”时,直接要先去设计轨道路线图,然后才能按照设计图制作过山车。
15.×
详解:描述小球在“过山车”轨道上的位置时,要描述小球所在轨道的位置,以及距离起点的轨道长度,可以用方向盘判断方向,用软尺测量距离。故说法错误。
16.
分析:“过山车”的设计要求:(1)轨道的总长度应在2米以上。(2)要有直线轨道和曲线轨道。(3)轨道的坡度要有变化。(4)小球要滚完全部轨道,不能脱轨。(5)整座“过山车”要稳固。
详解:搭建“我们的过山车“中的基本步骤是,仔细阅读设计要求,讨论一下怎样才能做到,在纸上设计“过山车”的轨道路线,根据设计图和材料,寻找材料进行搭建,制作我们的“过山车”,对自制的“过山车”进行测试,根据“过山车”的设计要求,完成评价。
17.不足:起点位置太矮了。改进:将起点位置抬高。
详解:“过山车”的设计要求:(1)轨道的总长度应在2米以上。(2)要有直线轨道和曲线轨道。(3)轨道的坡度要有变化。(4)小球要滚完全部轨道,不能脱轨。(5)整座“过山车”要稳固。(6)在制作过程中,轨道的长度可以用软尺和细绳来测量。题干中的“过山车”起点位置太矮了,这样小球无法获得足够的速度,会导致小球可能无法滚完全部轨道;应该将起点位置抬高。
18. 卷尺 小球 秒表 时间 细绳 卷尺 速度=距离÷时间
解析:科学上用速度来表示物体运动的快慢。速度在数值上等于单位时间内通过的路程。我们可以用小球测试“过山车”,在测试过程中,我们要描述小球的位置和运动形式,还需要比较不同“过山车”小球的运动快慢,我们需要测量运动距离和运动时间
详解:探究主题:比较过山车上物体运动的快慢。
材料准备:比较过山车上物体运动的快慢,需要测量速度和距离,所以有秒表测量时间,需要卷尺来测量距离;
测试过程:(1)因为是测量小球运动得速度,所以必须要将小球放入轨道最高点并松手;
(2)秒表是测量时间的工具;小球开始在轨道上运动的同时,我们需要用秒表来计时;
(3)为了避免偶然性和不确定性,所以我们要多次进行同样的计时操作,对比每次记录的 时间;
(4)在测量出时间后,想要计算速度,还需要测量距离,所以用卷尺和细绳来测量距离即可;
测试结果:在科学上,速度表示物体运动的快慢。速度的计算方法是:速度=距离÷时间。
19.(1)B
(2)①②③
(3) 终点 长度
(4)A
(5)减小坡度
分析:在建造过山车前应该先根据材料和实际进行设计,轨道的总长应在两米以上,要有直线轨道和曲线轨道,轨道的坡度要有变化,根据设计图和材料,制作我们的过山车,最后根据过山车的设计要求,完成对过山车的评价。
详解:(1)根据设计图和材料,制作我们的“过山车”,最后根据“过山车”的设计要求,完成对“过山车”的评价,所以制作“过山车”的顺序:在纸上设计“轨道路线”——准备制作材料——根据设计图制作过山车——测试、改进“过山车”,故选B。
(2)要有直线轨道和曲线轨道(①):这可以增加“过山车”的趣味性和挑战性。
轨道的坡度要有变化(②):不同的坡度可以增加“过山车”的动态变化,使体验更加丰富。
小球能滚完全部轨道,不能脱轨(③):这是安全性的基本要求,确保小球在整个轨道上都能稳定运行。
所有这些要求都是必要的,因此正确答案是①②③。
(3)将细绳从起点铺设至终点,并用软尺量出细绳的长度,是为了测量“过山车”轨道的长度。这是一种间接测量方法,通过细绳模拟小球的路径,从而得到轨道的总长度。
(4)加快小球运动速度可以增大坡度,增大坡度会增加重力在垂直方向上的分力,从而加速小球的下滑速度。故选A。
(5)改进方法:减小坡度、降低起始高度、增加轨道的摩擦力等。
减小坡度:可以减少小球下滑时的速度,避免因速度过快而脱离轨道。
降低起始高度:减少小球起始时的势能,从而降低其达到的最大速度。
增加轨道的摩擦力:通过增加摩擦力,可以减慢小球的速度,防止因速度过快而飞出轨道。
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