第六单元 我们的小车（知识清单）科学湘科版四年级上册

该小学科学知识清单系统梳理了小车设计制作与改进的完整流程。从明确问题、制订方案、实施方案到评估改进的设计步骤出发，衔接改变轮轴光滑度、重量等影响小车运动状态的因素，形成工程实践的学习支架。 知识链路遵循“设计-制作-测试-改进”的工程逻辑，实验探究题以运输橡皮、垫圈拉力等真实任务为载体，强调团队协作与问题反思，通过具体案例培养学生发现问题、优化方案的探究实践能力，渗透工程师将失败转化为学习机会的科学思维。

第六单元 我们的小车（知识清单） 第一部分：知识巩固 第1课 设计制作小车 1.设计制作的基本步骤 (1)明确问题：明确设计什么，用途是什么，具体要求有什么。 (2)制订方案：头脑风暴，研究会遇到什么问题，怎样解决，制订最优方案。 (3)实施方案：团队协作，根据方案加工制作，汇报展示。 (4)评估与改进：根据标准评估、打分，反思方案、制作以及整个过程存在的问题，并进一步改进。 2.设计要求 (1)车身长度不超过25厘米。(2)用橡皮筋或气球作动力。(3)只能利用提供的材料。 第2课 改进小车 1.知道改变轮轴的光滑度和左右距离、小车的重量等方法可以改变小车的运动状态，影响小车的运动效果。 2.测试并改进小车(1)橡皮筋动力小车 ①增大小车动力的方法：增加橡皮筋的条数、增加橡皮筋在车轴上缠绕的圈数。 ②减小小车阻力的方法：选用筷子制作车架以减小车身质量；加润滑油或用吸管、笔芯制作轴套使轮轴转动得更灵活。 ③为了避免驱动轮打滑，需要增大驱动轮与地面的摩擦力，我们可以采用稍大稍重的驱动轮，或换用带花纹的轮子。(2)气球动力小车 ①增大小车动力的方法：采用大气球、大小合适的喷管(直径最好在0.5~1厘米之间)。 ②减小小车阻力的方法：用泡沫塑料或塑料瓶制作车身以减小车身质量；加润滑油或用吸管、笔芯制作轴套使轮轴转动得更灵活。 (3)小车不能走直线的原因包括车轴不正、喷管放歪、橡皮筋缠绕位置太偏等。调整方法：把小车车轴调正、喷管要尽量正对后方、橡皮筋从车轴中间位置开始缠绕。 3.工程师不会将不成功的模型视为失败，而是将它看成一个有价值的学习机会，并能根据其中发现的问题进行反思和改进，做出更好的解决方案。 第二部分：实验探究题 1．四年级同学要完成一项挑战：制作动力小车并在5秒内把两块橡皮运输1米远。 （1）上图是小组设计的小车，该小车动力来源是　 　。(填力的名称) （2）设计完成后，同学们开始制作小车，下列说法正确的是(　　)。 A．制作过程中发现设计存在问题，需要和组内同学交流讨论，先改设计再制作 B．加工材料时由组内动手能力强的一位同学全程独立完成 C．制作时无需按照图纸制作，可以随意发挥 （3）测试时小车卡住几乎无法前进，仔细查看后发现问题可能出在车轴上，合理的调整方式是(　　)。 A．调整车轴，使其灵活转动 B．减小绕在车轴上的橡皮筋圈数 C．增加绕在车轴上的橡皮筋圈数 （4）进行小组评价时，评价项目不包括(　　)。 A．小车制作 B．小车设计 C．制作用时 【答案】（1）弹力 （2）A （3）A （4）C 【解析】【分析】（1）该小车动力来源是弹力。通常这类小车会使用橡皮筋等弹性材料作为动力源，通过橡皮筋的形变产生弹力。 （2） A、制作过程中发现设计存在问题，需要和组内同学交流讨论，先改设计再制作，A正确； B、这种做法不利于团队合作精神的培养，且可能导致其他同学缺乏实践机会，B错误； C、这种做法可能导致制作出的小车不符合设计要求，影响挑战任务的完成，C错误。 （3）测试时小车卡住几乎无法前进，仔细查看后发现问题可能出在车轴上，应该调整车轴，使其灵活转动。车轴卡住会影响小车的正常运行，调整车轴使其灵活转动可以解决问题。 （4）虽然制作用时也是一个参考因素，但在评价时通常更注重小车的设计和制作质量，而不是单纯的时间长短。 2.下图是“用垫圈让小车运动起来”的研究。 (1)．在实验中，小车运动的动力来自于（　　）。 A．垫圈的重力 B．小车本身的重力 C．小车轮胎与桌面的摩擦力 (1)．为了测试用多大的拉力能使小车运动起来，下列做法正确的是（　　）。 A．一个一个增加垫圈 B．三个三个增加垫圈 C．先增加多个垫圈，再一个一个增加垫圈 (1)．实验时，小明把小车的车轮去掉后，把组内的12个垫圈挂完，小车也没能运动起来。这说明去掉轮子后，小车（　　）。 A．受到的摩擦力增加了 B．自身的重力增加了 C．受到的拉力减小了 (1)．设计制作的小车未能按要求完成任务，此时最好的做法是（　　）。 A．参考其他组的做法，重新制作 B．找出失败原因，重新设计制作 C．上交失败模型，不再研究 【答案】(1)．A (2)．A (2)．A (2)．B 【解析】【分析】对物体施加力，能够产生两种效果：一是改变物体的形状，比如捏扁橡皮泥；二是改变物体的运动状态。物体的运动状态具体体现在两方面：既包括运动速度的快慢变化（如加速、减速），也包括运动的启动或停止。不过要注意，无论是让物体加快或减慢运动，还是使它从静止开始运动、从运动变为静止，都需要施加一个足够的力—— 这个力得能克服物体受到的阻力（如摩擦力），才能真正改变其运动状态。 (1)．实验中，垫圈通过绳子与小车相连，当垫圈被释放时，其重力会拉动绳子，进而带动小车运动。垫圈的重力转化为对小车的拉力，这是小车运动的直接动力；B 选项小车自身重力竖直向下，与水平运动无关；C 选项摩擦力是阻碍小车运动的力，并非动力。因此，小车运动的动力来自垫圈的重力，选 A。 (2)．实验目的是 “测试能使小车运动起来的最小拉力”，需精准找到临界值。一个一个增加垫圈，拉力变化梯度小，能逐步接近使小车启动的最小拉力，便于准确测量；B选项三个三个增加，可能跳过临界值，导致结果不精确；C选项先加多个再减少，无法精准定位最小拉力，且操作逻辑混乱。因此，为精准测试所需拉力，正确做法是 A。 (3)．车轮的作用是将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力。去掉车轮后，小车与桌面直接接触，滑动摩擦力远大于滚动摩擦力，导致摩擦力显著增加；12 个垫圈的拉力未变（C 错误），小车自身重力也未改变（B 错误），但因摩擦力过大，拉力无法克服阻力使小车运动。因此，现象说明去掉轮子后摩擦力增加，选 A。 (4)．工程制作中，小车未完成任务属于常见问题。A 选项直接参考他人做法，缺乏独立分析，难以真正理解问题本质；B 选项先排查失败原因（如摩擦力过大、动力不足等），再针对性重新设计，符合 “测试改进” 的科学流程，能积累经验并提升解决问题的能力；C 选项放弃研究，违背工程探究中持续优化的原则。因此，最合理的做法是 B。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$