1.6设计指南针 同步训练-2025-2026学年科学三年级下册教科版

1.6设计指南针同步训练 【知识巩固,练一练】 一、选择题 1.科学课上,同学们设计的指南针的类型不可能有( )。 A.水浮式 B.支撑式 C.打开式 2.水浮式指南针中吹塑纸的作用是( )。 A.让小磁针漂浮 B.让小磁针自由转动 C.A、B都是 3.指南针刻度盘上的北方用字母( )表示。 A.E B.N C.W 4.工程设计中,改进指南针的核心思路是( )。 A.不管现有问题,直接重新制作 B.针对评估发现的问题逐一调整 C.只修改指南针的外观,不改变功能 5.我们设计指南针时,最核心的部分是 ( )。 A.塑料外壳 B.小磁针 C.刻度盘 6.我国明代航海家、外交家郑和率领200多艘船组成的船队,赴周边国家进行文化交流,船上的( )发挥了重要作用。 A.指南针 B.GPS C.司南 7.在设计指南针时,下列做法不合适的是( )。 A.小组讨论,共同参与设计 B.小组长负责设计就够了,其他组员有不同分工 C.设计方案时应该参考评价标准 8.下列制作指南针的步骤顺序,正确的是( ) 。 A.实施制作 改进提升 展示评估 B.设计方案 改进提升 实施制作 展示评估 C.设计方案 实施制作 测试修改 展示评估 改进提升 二、填空题 9.我国古代航海家、外交家郑和率领船队赴周边国家进行文化交流,船上的_发挥了重要作用。 10.我国明代航海家、外交家_率领船队七下西洋,船上的指南针发挥了重要作用。。 11.自制指南针的评价标准要求制作材料_、价格_。 12.设计指南针时,为了让磁针灵活转动,需要专门思考对应的方法和所需的_。 13.指南针的核心部件是_,它能在磁场作用下指示南北方向。 三、判断题 14.指南针是我国的四大发明之一,在现代生活中被广泛使用。( ) 15.自制指南针的方案可以是多样的。( ) 16.我们在讨论设计出自制指南针方案后就不再进行改动了。( ) 17.我们设计指南针时要先确定指南针的评价标准。( ) 18.自制指南针的制作材料只要好看,即使难以获取也符合评价标准。( ) 【思维提升,探一探】 四、简答题 19.影响磁针旋转灵活性的主要因素有哪些? 20.说一说,自制指南针的设计原理是什么? 21.如何才能让指南针指示方向更加准确? 五、实验题 22.实验任务:设计磁针并组装水浮式简易指南针 实验材料:条形磁铁、钢针、泡沫片、陶瓷碗、清水、剪刀、记号笔、回形针 实践与思考: (1)在设计时,哪种做法合适( ) A.选择昂贵的材料,设计的简易指南针才更准确 B.磁针随便选择一根就行 C.根据设计图纸,一步一步去操作 (2)上述材料中,_用来做磁针最好。 (3)组装水浮式指南针时,需将磁化后的钢针水平穿过泡沫片中心,目的是_。随后将泡沫片轻轻放入盛有清水的陶瓷碗中,要注意避免_影响实验效果。 (4)设计猜想,待泡沫片静止后,观察钢针的指向,用记号笔在钢针指向南方的一端标注“S”,指向北方的一端标注“N”。该现象说明指南针指示方向的核心原理是_。 (5)用标准指南针对比校准自己设计的指南针,记录校准结果:是否能准确指示南北方向?( ) A.准确 B.基本准确 C.不准确 第2页,共3页 第3页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C B B B A B C 1.C 【详解】制作指南针的常见设计有水浮式、支撑式,原理都是让磁化的磁针可以自由转动,从而指示南北方向,不存在“打开式”这种指南针设计类型,因此本题选C。 2.C 【详解】水浮式指南针利用磁针指示南北的性质,吹塑纸质地轻,放置在水面上能够承载磁针,使其漂浮在水面而不下沉,同时水面摩擦力很小,能让磁针随着地球磁场自由转动指示方向,综合了漂浮与自由转动的作用。 3.B 【详解】指南针上四个方向的字母表示: N = North(北);E = East(东);W = West(西);S = South(南)。 所以北方用字母 N 表示,故选B。 4.B 【详解】工程改进流程要求基于评估数据修正缺陷。无视问题或仅改外观无法达到改进目的,只有针对问题调整才是正确思路。故选B。 5.B 【详解】指南针指示方向的功能依赖于磁性部件的自由转动,而塑料外壳和刻度盘分别起保护和读数辅助作用。小磁针具备磁性且能自由转动,是实现指南针功能的关键。故选B。 6.A 【详解】郑和航海处于明代,指南针在当时已成熟并用于航海定位。GPS是现代技术,司南是战国时期的早期指南工具。故选A。 7.B 【详解】A.小组讨论共同参与能集思广益,有利于优化设计方案; B.工程设计需要团队协作,仅由组长设计无法发挥集体智慧; C.依据评价标准设计方案能确保满足制作要求。 故选B。 8.C 【详解】制作指南针需遵循先规划后动手的逻辑,完成制作后经过测试才能进行评估与改进。整个流程应包含设计、制作、测试、评估及改进环节,且顺序不可颠倒,选项C符合这一科学制作顺序。故选C。 9.指南针 【详解】郑和下西洋的船队在航行过程中,依靠指南针(也叫罗盘)来辨别方向,它能帮助船队在茫茫大海中确定航向,是远洋航行的重要导航工具。 10.郑和 【详解】北宋时,制成了指南针,并开始用于航海事业。南宋时指南针广泛用于航海,12世纪后期还由阿拉伯人传入欧洲,为后来欧洲航海家的航海活动创造了条件。明朝航海家郑和率领庞大的下西洋船队,能够昼夜行驶在茫茫的大海上,不迷失方向,依靠的航海仪器是指南针。 11. 易得 低廉 【详解】自制指南针的评价标准包括磁针旋转灵敏,表盘有8个方向;制作材料易得、价格低廉;轻巧简便;外观美观等。 12.材料 【详解】在制订指南针设计方案时,课件明确提出要思考让磁针灵活转动的方法及所需的材料,材料是实现磁针灵活转动的基础。 13.磁针 【详解】指南针的核心部件是磁针(或小磁针、磁化的针),它本身具有磁性,能在地球磁场的作用下自由转动并指示南北方向。 14.√ 【详解】指南针是利用磁铁指示南北的原理制成的,属于中国古代四大发明之一。它不仅在过去帮助人们辨别方向,现代航海、航空及日常电子设备导航等领域依然广泛应用其原理。这一描述符合科学事实,故该说法正确。 15.√ 【详解】指南针是利用磁铁能够指示南北方向的性质制成的。制作指南针的关键在于使磁针磁化并能够自由转动。磁化钢针可以用磁铁摩擦,让磁针自由转动可以选择水面漂浮、细线悬挂或尖端支撑等方式。不同的材料选择和结构设计都能实现指南针的功能,因此制作方案具有多样性。 16. 【详解】制作指南针是一个反复改进的过程。设计方案需要在制作和测试中验证,若发现磁针指向不准或转动不灵活等问题,应及时调整方案进行优化。只有经过多次改进,才能制作出合格的指南针,因此方案不是一成不变的。 17.√ 【详解】工程设计制作通常遵循明确问题、制定方案、制作与测试等流程。在制作前明确评价标准,能够为制作提供依据,并在完成后判断作品是否合格。设计指南针时先确定评价标准,有利于确保最终成品能够准确指示方向,符合设计需求,是设计过程中不可或缺的一环。 18. 【详解】自制指南针的评价标准应注重材料的实用性和易获取性,以确保实验的可操作性和教育意义。仅以美观为标准而忽略材料的可获得性,会导致实验难以复现,无法有效演示磁性原理和方向指示功能,因此不符合科学实验的基本要求。 19.①磁针的支撑方式,如水浮式、支撑式的不同设计会影响旋转阻力; ②接触物的光滑程度,接触物越粗糙,摩擦力越大,旋转越卡顿; ③磁针自身的重量,过重的磁针会增加旋转阻力,影响灵活性。 【详解】磁针的旋转灵活性由旋转过程中受到的阻力决定,支撑方式和接触面光滑程度主要影响旋转过程中的阻力,而磁针自身重量主要影响其转动惯量,阻力和惯量共同影响磁针的旋转灵活性。 20.设计原理:地球本身具有磁场,能使小磁针指向南北方向。 【详解】设计原理:自制指南针的设计原理是地球本身具有磁场,就像一个大的磁铁,有北极和南极。当一个小磁针(如磁化后的缝衣针)能够自由旋转时,它会受到地磁场的作用,自动指向南北方向。 21.(1)排除干扰:远离金属物、磁性物品、电子物品、强电流设备; (2)优化结构:加强磁针的磁性,减少转动的阻力; (3)科学使用:水平放置指南针,待磁针稳定后再标注方向。 【详解】指南针的工作原理是:带磁性的磁针会受地球磁场作用,最终稳定指向南北。如果磁针转动受阻碍、磁性太弱,或是有其他物体干扰磁场,都会导致指示不准确。所以让指南针指示方向更准确应注意以下三点: 排除干扰:远离金属物、磁性物品、电子物品、强电流设备; 优化结构:加强磁针的磁性,减少转动的阻力; 科学使用:水平放置指南针,待磁针稳定后再标注方向。 22.(1)C (2)钢针 (3) 使磁针保持水平平衡,能自由转动(或减小摩擦力,让磁针灵活指示方向); 泡沫片倾斜 / 水的晃动 / 外界干扰(或避免水流动、避免泡沫片歪斜) (4)地球是一个巨大的磁体,地磁场会使静止的磁针一端指向北方、一端指向南方(或地磁场的作用) (5)B 【详解】(1)A .简易指南针的准确性与材料昂贵程度无关,关键是操作规范和原理正确。 B .磁针需要选择容易被磁化且能保持磁性的材料(如钢针),不能随便选择。 C .科学实验需要按照设计图纸规范操作,才能保证实验效果。 故选C。 (2)钢针是铁制材料,容易被磁铁磁化,且磁化后能保持磁性,适合作为指南针的磁针。 (3)① 钢针穿过泡沫片中心,能让磁针保持水平平衡,减少倾斜带来的摩擦力,使磁针可以在水面上自由转动,准确指示南北方向。 ② 放入水中时要避免泡沫片倾斜或水的晃动,否则会干扰磁针的自由转动,影响实验结果的准确性。 (4)指南针能指示方向的核心原理是地磁场:地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,静止的磁针会在地磁场的作用下,一端指向地理北极(N 极),一端指向地理南极(S 极)。 (5)理想实验中,制作规范的指南针能准确指示南北方向;实际操作中受材料、操作等影响,常为基本准确。 答案第4页,共4页 答案第1页,共4页 学科网(北京)股份有限公司 $