3.7 设计和制作“过山车”（知识点+同步训练）科学教科版三年级上册

3.7 设计和制作“过山车”（知识点+同步训练） 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. “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。 5. 在制作过程中，轨道的长度可以用软尺和细绳来测量。 一、选择题 1．我们在建造“过山车”时，以下做法正确的是（   ）。 A．轨道的坡度没有变化B．轨道的长度随意确定C．让小球能在轨道上稳定滚动 2．制作过山车的过程（    ）。 A．设计制作评价B．制作评价设计C．评价设计制作 3．下列关于“过山车”的说法不正确的是（   ）。 A．工程设计的基本步骤包括确定方案、明确问题、设计制作、改进完善等 B．拼搭“过山车”时建议从低到高搭建，可有效避免因材料不足而导致不能完成“过山车”的情况 C．轨道材料之间应该对接得紧密、平滑一些，小球不容易脱轨 4．以下与“过山车”设计图有关的说法，不正确的是（    ）。 A．图中有上下层重叠时，下层可以画虚线或空白不画 B．制作时，要严格按设计图来制作 C．碰到设计不合理的地方，可以直接随意调整 5．制作完成的“过山车”，不符合设计要求的是（    ）。 A．有直线轨道和曲线轨道 B．轨道的坡度有变化 C．小球没有滚完全部轨道，有脱轨现象发生 6．运动会结束以后，平平、安安准备合作完成“过山车”模型的实践作业。在设计和制作“过山车”的过程中，应该要（    ）。 A．先制作再设计 B．先设计再制作 C．边设计边制作 7．经过测试以后，平平发现过山车模型中小球运动的速度太慢。下列方法中不能加快小球运动速度的是（    ）。 A．抬升起点高度 B．增加曲线轨道 C．更换更光滑的轨道 8．我们制作的整座“过山车”最重要的是（    ）。 A．美观 B．越高越好 C．稳固 9．科学课上我们实验时同小组有不同意见时，以下说法正确的是（    ）。 A．坚持己见，绝不让步 B．听小组长的，他学习最好 C．尊重实验数据，再做实验求证 10．在进行分工时，下面同学的态度正确的是（    ）。 A．小强觉得分工合作没有必要，人多只会拖累自己 B．小刚积极完成了自己的工作，还帮助了其他同学 C．小力觉得分给自己的工作不合适，但也不敢提出意见 二、填空题 11．组装“过山车”轨道时，我们应先从 开始组装，沿着设计的轨道路线，搭建到“过山车”的 。 12．“过山车”轨道的总长应在 米以上。轨道的长度可以用 来测量。 13．为了避免因材料不足导致“过山车”不能搭建完成，应该从“过山车”的 （填“起点”或“终点”）开始搭建。 14．为了让小球在“过山车”上运动得快、运动得远，小球的起点往往在过山车的 （选填：中间处；最高处） 15．组装“过山车”轨道时，我们应先从 （填“起点”或“终点”）开始组装，沿着设计的轨道路线，搭建到“过山车”的 （填“起点”或“终点”），这样既能有效避免因为材料不足而导致不能完成“过山车”的情况，又能提高效率。 三、判断题 16．在设计和搭建“过山车”的过程中，小组成员应该一起设计，选一个同学独立搭建。( ) 17．“过山车”设计要求小球应能滚完全部轨道，不能脱轨。( ) 18．在制作“过山车”时，不需要考虑轨道坡度的变化。( ) 19．搭建“过山车”轨道时，可以按照从高到低、从终点到起点的顺序进行。( ) 20．制作“过山车”模型，根据材料直接拼搭即可，无需设计和完善。( ) 四、简答题 21．我们在建造“过山车”的时候应该注意哪些？ 22．我们设计“过山车”时，设计要求有哪些？ 23．假如你是一名小小工程师，完成一项工程要经历哪些重要的工作阶段？ 五、实验题 24．各小组要选“过山车”参加展览。小明搭建了一座“过山车”候选，并进行了相关研究。 (1)搭建“过山车”属于工程问题，工程问题一般有如下四个步骤，正确顺序是 、 、 、 。（填序号） ①设计制作    ②确定方案    ③明确问题    ④改进完善 (2)以下与“过山车”设计图有关的说法，不正确的是（    ）。 A．图中有上下层重叠时，下层可以画虚线或空白不画 B．制作时，要严格按设计图来制作 C．碰到设计不合理的地方，可以直接随意调整 (3)描述小球在“过山车”上的运动：小球下落时每一段的速度 （选填“相同”或“不同”），根据小球的运动路线我们可以做出判断，小球进行的是 （选填“直线”“曲线”或“既有直线又有曲线的”）运动。 (4)“过山车”搭建完成后，要测量轨道的长度，以下方法不正确的是（    ）。 A．用直尺直接测量 B．用软线测量，再用直尺量软线的长度 C．用软尺测量 (5)智智和慧慧两个小组为了比较小球在“过山车”轨道上运动的快慢，进行了测量，得到如右表的数据： 组别 测得轨道长度 测得小球的运动时间 小智 1米 2秒 小慧 2米 6秒 通过对实验测得的数据进行分析，我认为 组的“过山车”上小球运动得快。 (6)比较小球在不同的“过山车”上的运动快慢，下列说法错误的是（    ）。 A．小球在不同时间内通过的距离长，它的速度就快 B．小球在相同时间内通过的距离长，它的速度就快 C．小球通过相同距离所用的时间少，它的速度就快 (7)怎样可以使小球在“过山车”上运动得更快呢？请你写出两个方法： 试卷第4页，共4页 试卷第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 《3.7 设计和制作“过山车”》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A C C B B C C B 1．C 【详解】A. 轨道的坡度需要合理变化，确保小球能持续运动。若坡度不变，可能导致动力不足或速度过快，无法完成轨道运行。A选项错误。 B. 轨道长度需根据设计需求确定，随意设定可能导致轨道过短或结构不合理，影响小球运动。B选项错误。 C. 让小球稳定滚动是建造过山车的基本要求，确保小球顺利通过轨道而不脱轨或停滞。C选项正确。 故选C。 2．A 【详解】工程设计的一般步骤为：先根据需求或目标进行设计，再按照设计制作模型或实物，最后通过测试和评价发现问题并进行改进。题目中制作过山车需先设计轨道结构，再动手制作，完成后测试其安全性及效果，最后根据结果评价优劣。选项B和C的顺序均不符合实际流程，故选A。 3．A 【详解】A. 过山车设计的基本步骤包括确定方案、明确问题、设计制作、改进完善等。选项A的顺序错误，将“确定方案”放在“明确问题”之前，不符合正确的工程流程。 B. 从低到高搭建可以逐步调整结构，合理利用材料，避免因前期消耗过多材料导致后续高度不足，描述正确。 C. 轨道紧密、平滑的连接能减少摩擦和颠簸，使小球运行更稳定，描述正确。 故选A。 4．C 【详解】A．在绘制设计图时，若上下层轨道重叠，用虚线或空白表示下层是为了让图纸更清晰，便于理解结构。A选项正确。 B．制作过山车时，设计图是施工的依据，严格按照设计图制作能保证结构的稳定性和安全性。B选项正确。 C．若发现设计不合理，应先修改设计图，再按调整后的图纸制作，随意改动可能导致结构错误或安全隐患。C选项错误。 故选C。 5．C 【详解】A．过山车的设计通常包含不同类型的轨道以增加趣味性和挑战性，直线和曲线是常见的组合。选项不符合题意； B．坡度的变化（上升和下降）是过山车设计的关键，它利用重力势能和动能的转换，使小球（或过山车）能够运动起来并完成各种轨道。选项不符合题意； C．一个成功的“过山车”模型，其基本目标就是让小球能够顺利地、安全地通过整个预设的轨道。如果小球在中途停止或脱离轨道，说明设计或制作上存在问题，比如初始能量不足、轨道衔接不好、转弯半径过小、摩擦力过大等。选项符合题意； 故选C。 6．B 【详解】A.先制作再设计，这种做法缺乏规划，在制作过程中可能会因没有事先的设计方案，导致结构不合理、尺寸不准确等问题，难以达到预期效果，故错误。 B.先设计再制作，在设计阶段可以规划好“过山车”的整体结构、轨道长度、坡度、弯道等要素，明确所需材料和制作步骤，能使后续制作更有条理、更高效，符合正常的实践流程，故正确。 C.边设计边制作，容易在设计和制作过程中出现混乱，不断修改设计和制作方案，既浪费时间和材料，又难以保证作品质量，故错误。 故选：B。 7．B 【详解】A．增加起点的高度或降低终点高度，并减少曲线运动，可以让小球运动得更快，A选项不符合题干要求。 B．增加曲线轨道会使小球的曲线运动增加，从而减速，因此B选项符合题意。 C．轨道的光滑程度决定小球的摩擦力，越光滑小球运动的越快，C选项不符合题干要求。 故选B。 8．C 【详解】制作“过山车”模型时，最重要的是保证结构稳固。只有稳固的轨道才能让小球顺利运行，避免中途倒塌或轨道变形。美观是次要的，不影响功能；越高越好不科学，过高可能导致小球动力不足或轨道不稳；稳固是基础，确保过山车安全、稳定地运行。故选C。 9．C 【详解】我们要有科学的态度对待实验。如果科学课上我们实验时同小组有不同意见时，应该采取的措施是尊重实验数据，再做实验求证。 10．B 【详解】在实验探究过程中，要注意小组合作，做好分工，相互配合，团结协作，完成实验任务。所以小刚积极完成了自己的工作，还帮助了其他同学是正确的。 11． 终点 起点 【详解】在建造“过山车”时，我们要经历“设计一制作一评价”的过程。“过山车”是从高点出发到低点，如果从起点开始搭建，材料不够，终点可能会悬空。所以应该从终点开始组装，沿着设计的轨道路线，搭建到“过山车”的起点。 12． 2 软尺、细绳 【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，轨道的总长度应在2米以上。测量“过山车”的轨道长度时，由于“过山车”轨道有直线和曲线两种，所以应该用细绳直接从起点开始沿着轨道一直铺到终点，这样测量所用细绳的长度就是轨道的长度，然后用软尺测量出距离即可。 13．终点 【详解】根据“过山车”设计要求先绘制设计图，这属于设计过程，按照设计图拼搭“过山车”轨道，过程中可以对设计进行微调，拼搭时可以从终点开始拼搭，避免因材料不足导致“过山车”不能搭建完成。 14．最高处 【详解】为了让小球在“过山车”上运动得快、运动得远，起点应该设置在最高处。原因如下： 小球从高处开始，具有较大的重力势能（储存的能量）。当小球下落时，重力势能会转化为动能（运动的能量），使小球的速度变快。起点越高，小球获得的动能越大，因此运动得更快、更远。 15． 终点 起点 【详解】在建造“过山车”时，我们要经历“设计一制作一评价”的过程。“过山车”是从高点出发到低点，如果从起点开始搭建，材料不够，终点可能会悬空，所以应该从终点开始搭建，一直到起点。 16． × 【详解】设计和搭建“过山车”需要团队合作。设计阶段共同讨论能综合不同想法，但搭建过程也需要分工协作，如测量、调整、测试等，仅由一人完成会影响效率和质量。题目中“选一个同学独立搭建”不符合合作要求，因此错误。 17．√ 【详解】过山车设计需保证小球沿轨道稳定运动。若脱轨，则无法验证轨道设计的合理性，且可能影响实验效果。设计要求小球不脱轨是为了确保运动连续性和实验有效性，符合工程设计的基本原理。 18． × 【详解】过山车轨道设计需通过坡度变化控制小车运动。若坡度不变，可能导致速度过快冲出轨道或过慢停滞。合理调整坡度能确保小车顺利运行并增加轨道多样性，提升过山车趣味性。因此必须考虑坡度变化。 19．× 【详解】搭建“过山车”轨道时，一般是从起点开始，按照从高到低的顺序搭建，这样能利用重力让小车顺利在轨道上运行。如果从终点到起点搭建，不利于规划轨道的整体走向和坡度等，会使搭建过程混乱且难以保证轨道符合要求。 故题干说法错误。 20．× 【详解】建造“过山车”模型首先要有设计图，根据设计图和实际的材料建造，有问题再进行修改。不可以根据材料直接拼搭。 21．答：总长在2米以上；要有直线和曲线轨道；要有坡度变化；球不能脱轨；整体要稳固等等。 【详解】在建造过山车前应该先根据材料和实际进行设计。过山车设计要求：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，小球能滚完全部轨道，不能脱轨，整座“过山车”要稳固，完成的“过山车”需要调试，不断的进行修改。 22．“过山车”得设计要求：1．轨道得总长度应在2米以上。2．要有直线轨道与曲线轨道。3．轨道得坡度要有变化。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】我们可以用积木、铁架台、卡纸、纸箱等材料设计制作“过山车”。“过山车”得设计要求：1．轨道得总长度应在2米以上。在制作过程中，轨道得长度可以用软尺与细绳来测量。2．要有直线轨道与曲线轨道。3．轨道得坡度要有变化。4．小球要滚完全部轨道,不能脱轨。5．整座“过山车”要稳固。 23．明确要解决的问题，在限制条件下进行设计，制作一个模型（解决方案），测试模型，评估改进，重新进行设计，实施建设…… 【详解】工程师运用科学和技术进行设计，解决实际问题，创造了丰富多彩的人工世界，如房子、汽车、衣服、洗衣机、电冰箱、空调等，利用自然界的资源构建人工世界，会改善我们的生活。工程师工作的内容有：先明确具体要解决的问题，然后提供解决方案，画设计图、制作模型、测试、评估、改进、继续测试、改进、直至工程实施建设。 24．(1) 3 2 1 4 (2)C (3) 不同 既有直线又有曲线的 (4)A (5)小智 (6)A (7)增加起点高度：提升初始重力势能，转化为更大动能。减少弯道数量：直线轨道比弯道阻力更小，能量损耗更低。 【详解】（1）工程问题的解决通常遵循以下步骤：  明确问题（③）：首先需要清楚要解决的问题是什么。 确定方案（②）：根据问题设计可行的解决方案。 设计制作（①）：按照方案进行实际制作。 改进完善（④）：测试并优化制作成果。 （2）A正确：设计图中上下层重叠时，下层可以用虚线或空白表示，这是常见的绘图规范。 B正确：制作时应尽量遵循设计图，以确保结构的合理性。 C错误：设计不合理时，应先修改设计图再调整制作，而非“随意调整”，否则可能导致结构问题。 （3）小球下落时，因轨道高度和弯道变化，速度会不同（如高处下落时加速，弯道可能减速）。 过山车轨道通常包含直线和曲线组合，因此小球的运动路线是混合类型。 （4）A错误：过山车轨道多为弯曲，直尺无法直接测量曲线长度。 B、C正确：软线或软尺可贴合轨道弯曲测量，再通过直尺或刻度读取长度。 （5）相同时间内，小智组的小球通过的距离更长（如6秒内小智组可跑3米，小慧组仅2米），因此小智组更快。 （6）A错误：未限定“相同时间”，仅说“不同时间”无法直接比较快慢； B、C正确：符合速度比较的基本原理（相同时间比距离或相同距离比时间）。 （7）通过优化轨道设计（如高度、坡度、弯曲度）可减少能量损失，从而加快小球运动。 答案第2页，共6页 答案第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $