第二单元 船的研究（知识清单）科学教科版五年级下册

该小学科学知识清单系统梳理了教科版五年级下册“船的研究”单元内容，涵盖船的历史发展、材料与结构、动力系统及设计制作等范畴，搭建了从历史演变到科学原理再到工程实践的递进式学习支架。 清单以思维导图构建知识框架，分课时细化要点如“船的四个时代”“浮力与载重量关系”，实验探究题（如铝箔船体积计算）培养科学思维与探究实践。标注“流线型船首减小阻力”等重难点，提供制作测试步骤指导，助力学生自主复习，教师可精准开展教学活动。

第二单元 船的研究（知识清单） 教科版（2017）科学五年级下册 第一部分思维导图 第二部分知识巩固 第1课时 船的历史 1.人类使用船舶作为运输工具从远古的独木舟发展到现代的运输船舶，大体经历了四个时代：舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代、柴油机船时代。 2.在船的发展史中，出现从早到晚的是：独木舟、竹筏、帆船、蒸汽船、轮船、潜艇。 3.不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势。从独木舟到摇橹木船最大的变化是载重量和稳定性。 4.从独木舟、摇橹木船、帆船、蒸汽船、现代轮船、潜艇中，船从材料、构造、载重量、安全系数、动力、功能方面都发生了变化，越是现代的船功能越好，高科技运用也越多。 5.独木舟是一种用单根树干挖成的小舟，需要借助桨驱动。独木舟的优点在于由一根树干制成，制作简单，不易有漏水，散架的风险。但独木舟存在装载量小，不稳定等不足。 6.船在水中行驶时，会受到水的阻力。船首采用流线型（尖形），能减小船在行驶中受到的阻力。 第2课时 用浮的材料造船 1.浮的材料可以造船，除了用木头，还可以用橡胶、塑料泡沫等浮的材料造船。改变材料、结构可以改变船的载重量和稳定性。 2.制作及测试竹筏实验 （1）按照以下步骤：明确目标→画出设计图→制作→测试→修改设计图→调试→展示 （2）测试载重量方法：将螺母(或钩码)放在竹筏上，测试方法记录装载螺母(或钩码)的数量 （3）注意事项: 螺母轻放，且均匀摆放；重复实验，取最大值；不能让水浸湿螺母。 3.比较独木舟与竹筏：竹筏（木排）的底部比独木舟更宽，稳定性更好，载重量更大，弥补了独木舟的部分不足，但也存在乘船者和货物容易浸水等问题。 4.摇橹木船和明代宝船都是由木头制作的，它们的教重量、体积和结构等都比独木舟，竹筏进步很多。明代宝船，最大的长148米，宽60米，是当时世界上最大的木帆船。代表并拥有在当时极为先进的工艺水平。 5.摇橹木船和宝船解决了容易浸水的问题，而且出现了“摇橹”“风帆”等动力系统。 第3课时 用沉的材料造船 1.有的材料在水中是浮的，有的材料在水中是沉的。浮的材料可以造船，沉的材料也可以造船。 2.物体在水中会受到竖直向上托起的力，像这样的力是浮力。下沉的物体也受到浮力。当物体浮在水面时，浮力等于重力；当物体在水中上浮时，浮力大于重力；当物体在水中下沉时，浮力小于重力。 3.橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料，把它们做成船型后，它们浸入水中的体积增大，在水中受到的浮力增大，因而能更容易漂浮在水面上。 4.相同质量的橡皮泥、相同大小的铝箔，做成船的体积越大，受到的浮力越大，越容易浮在水面上。 5.船在行驶中，稳定性十分重要，不然船就会侧翻，造成事故。渡船的底部特别宽阔，可以提高船的稳定性。双体船是一种带有两个平行船体的船，这样做的优点是提高船的稳定性。 第4课时 增加船的载重量 1.船的载重量与船的体积有关，相同重量和相同大小的材料，制作的船型体积越大，船的载重量就越大。 2.比较不同底面积的船的载重量实验 （1）实验方法: 设计:用边长12厘米的正方形铝箔，设计不同底面积的铝箔船。 制作:根据设计，制作3艘铝箔船，分别计算它们的体积(长方体体积=长*宽*高)。 测试:用垫圈模拟货物，比较哪艘船的载重量大。 （2）实验现象：体积大的船装载的垫圈多。 （3）实验结论：船的载重量与船体积大小有关，相同重量和相同大小的材料，制作的船型体积越大，船的载重量就越大。 3.船舱中合理放置重物（不偏沉、不滚动）有利于增加船的载重量。 4.弹珠滚动容易导致船侧翻。将分格结构放入铝箔船中，装载弹珠，弹珠因为空间缩小不容易滚动，从而船不容易侧翻。将船舱分格处理可以提高船的稳定性。 第5课时 给船装上动力 1.最早的船靠人力行驶，随着船的体积越来越大，人力已经无法满足大船航行所需要的动力了。船的动力经历了人力——自然力——机械力。 2.船的动力有很多种，包括人力驱动、风力驱动、电力驱动、发动机驱动（如蒸汽机、燃气涡轮、柴油引擎、核动力机组）等。 3.给小船装上动力: （1）用卡纸制作风帆，用风扇吹风帆模拟自然界的风。 （2）用电池带动扇叶转动，风力推进装置向后吹风时，小船向前运动。 （3）点燃蜡烛加热金属管内的水，水沸腾后向后喷出蒸汽，小船向前运动。 （4）给小船装动力时，要合理放置，防止小船侧翻。 4.船可以通过船舵来控制行进的方向。船舵向左偏转，船会向左偏转。 5.认识潜艇：潜艇设计成鱼类的身体形状，可以有效减小水的阻力。潜艇通过调节自身重力的大小来控制浮沉。潜艇常用的动力有柴油动力和核动力。 6.要想使船保持动力，必须提供源源不断的能量。 第6课时 设计我们的小船 1.设计我们的小船时需要考虑的因素：船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统。 2.工程设计一般会经历“问题－设计－制作－测试－评估改进”等过程。 3.在设计小船的活动中，要建立质量和成本的意识。 4.设计我们的小船的流程： （1）明确任务：自己设计并制作一艘小船，控制小船的制作成本，载重量达到200克，有自己的动力系统，能把货物运送到目的地。 （2）制订方案：进行方案设计，画出船的结构示意图，并标注各部分名称；讨论设计图的合理性和可靠性；列出所需的材料，计算所需的费用。 （3）交流展示：展示自己的设计，说明设计理由，听取其他小组的合理建议，改进设计。 第7课时 制作与测试我们的小船 1.制作时要分工合作，先分工，再制作。 2.制作时要按照设计图进行。 3.根据测试过程中发现的问题，不断调整和优化小船。 4.科学阅读 （1）现代轮船有骨架、船舱等结构设计，可以增加船的牢固程度，能更好地利用空间。船舱还可以预防沉船。 （2）船底的龙骨结构，是我国古代的一项重大发明。 （3）“蛟龙”号是一艘由我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器。 （4）我国船舶制造业主要集中在三个区域，分别位于长三角(以上海为中心)、珠三角(以广州为中心)和环渤海地区(以大连为中心)。 （5）我国己经建造了自己的航空母舰：辽宁号航空母舰、山东号航空母舰。 第三部分实验探究 1.某科学实验小组，用边长为18厘米的正方形铝箔做成了3艘小船，甲、乙、丙分别是3艘小船的设计图（单位：厘米）。 （1）根据设计图，可以计算出船的体积。 ①甲船的体积是_________立方厘米。 ②乙船的体积是_________立方厘米。 ③丙船的体积是_________立方厘米。 （2）向小船中添加垫圈时，小船会_________(填“上浮一点”“下沉一点”或“不变”），小船排开的水量会_________，小船受到的浮力会_________。（后两空均填“增大”“减小”或“不变”） （3）实验中测得甲船和乙船最多所能装载的垫圈数量相同，下列说法正确的是（ ）。 A. 这说明船的载重量与船只体积大小无关 B. 这是因为甲船和乙船的体积相差不大，以及实验误差的影响 C. 实验失败，必须采用和课本上一样大小的铝箔纸进行实验 （4）丙船最多能装载的垫圈数量（ ）乙船最多能装载的垫圈数量。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 （5）漂浮在水面上的船受到的浮力（ ）船（包含装载的货物）的重力。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 （6）有同学将垫圈换成了弹珠来测试乙船的载重量时，发现弹珠会滚动，导致小船容易侧翻。下列做法可以解决这个问题的是( ） A.换成更小的弹珠 B.给船舱分格 C.增加船的底面积 D.增加船的边缘高度 『知识点』铝箔船的体积计算、船的体积与浮力、载重量的关系 『答案』 （1）甲 392 乙 400 丙 216 （2）下沉一点；增大；增大 （3）B （4）B （5）C （6）B 『详解』 （1） 铝箔船体积计算 铝箔船折成无盖长方体，体积公式为：长×宽×高 （2） 加垫圈后船的状态变化 浮力的大小与排开的水量有关，排开的水量越大，浮力越大。 向小船加垫圈，船的总重力增大，重力大于此时的浮力，船会下沉一点。 船下沉后，浸入水中的体积变大，排开的水量增大。 根据浮力原理，排开的水量增大，小船受到的浮力增大，直到浮力重新等于重力。 （3） 甲、乙船载重量相同的原因分析 船的载重量与船的体积密切相关，体积越大，载重量通常越大。 甲船体积 392 立方厘米，乙船体积 400 立方厘米，二者体积相差不大；再加上实验操作中不可避免的实验误差，就会出现载重量相同的情况。因此选 B。 （4） 丙船与乙船载重量比较 船的体积越大，排开的水量越大，浮力越大，载重量也就越大。 丙船体积 216 立方厘米，乙船体积 400 立方厘米，丙船体积小于乙船，因此丙船的载重量小于乙船，选 B。 （5） 漂浮状态的浮力与重力关系 物体漂浮时，受力平衡，此时物体受到的浮力等于自身的重力（包含装载的货物），选 C。 （6） 解决小船侧翻的方法 弹珠滚动导致小船重心偏移，进而侧翻。 A 错误：更小的弹珠仍会滚动，无法解决重心偏移问题； B 正确：给船舱分格，能固定弹珠的位置，防止滚动，稳定重心； C 错误：增加底面积可以增加稳定性，但本题核心问题是弹珠滚动； D 错误：增加边缘高度不能阻止弹珠滚动； 因此选 B。 2.小科想研究船的形状和船在水中受到的阻力的关系。于是他进行了如下实验。分别选择了 和 形状的船，将它们放在水面上相同的起点，同时松开观察它们行驶到终点的快慢。 （1）为了公平，两艘船连接的棉线尾端需要绑上（ ）的垫圈。 A 相同 B 不同 C 不确定 （2）船在行驶中的动力实际上来自（ ）。 A 风力 B 阻力 C 垫圈的重力 （3）实验现象是（ ）行驶得更快。 A B （4）该实验的结论是（ ）。 A 尖形船首更有利于减少船在水中受到的阻力 B 方形船首更有利于减少船在水中受到的阻力 （5）下列物品和上述实验原理相同的是（ ）。 A.工地上工人带的安全帽 B.自行车比赛车手的头盔 C.下雨天的雨伞 『知识点』船的形状对水阻力的影响 『答案』 （1）A （2）C （3）A （4）A （5）B 『详解』 （1）对比实验的公平性原则 对比实验要求除研究的变量外，其他条件完全相同。棉线尾端绑的垫圈是为船提供动力的，若垫圈数量不同，动力大小会不一样，无法判断船行驶快慢是阻力还是动力导致的。因此需要绑上相同的垫圈，选 A。 （2）船行驶的动力来源 实验中棉线连接船和垫圈，垫圈受到重力作用向下拉棉线，进而带动船在水面行驶。 A 选项风力：实验未提及利用风力，排除； B 选项阻力：阻力是阻碍船行驶的力，不是动力，排除； 因此船的动力来自垫圈的重力，选 C。 （3）实验现象判断 尖形船首的船在水中行驶时，能更顺畅地排开周围的水，受到的水阻力更小；而方形船首的船排开水的难度大，阻力更大。在相同动力下，阻力越小行驶速度越快，因此尖形船首的船行驶得更快。 （4）实验结论推导 根据实验现象，尖形船首的船行驶更快，说明这种船型能有效减少水的阻力。因此结论是尖形船首更有利于减少船在水中受到的阻力，选 A。 （5）相同原理物品判断 本实验原理是流线型 / 尖形结构可以减少运动时受到的阻力。 A 选项安全帽：作用是缓冲撞击力，保护头部，与减少阻力无关； B 选项自行车比赛车手的头盔：设计成流线型，能减少骑行时的空气阻力，和实验原理相同； C 选项雨伞：作用是遮挡雨水，无减少阻力的设计； 因此选 B。 1 学科网（北京）股份有限公司 $