内容正文:
第三单元 探秘玩具(知识清单)
第一部分:知识巩固
第七课 “蝴蝶”飞起来
1.橡皮筋的弹性会带动蝴蝶的翅膀上下扇动,产生让蝴蝶 “飞起来” 的动力。
2.飞的蝴蝶是橡皮筋动力装置,橡皮筋缠绕后会储存弹性能量,缠绕的圈数越多,储存的能量越多,持续推动蝴蝶飞行的时间就越长。
第八课 不倒翁立起来
1.不倒翁利用上轻下重的结构降低重心,重心越低稳定性越好,倾斜后在重力作用下能恢复直立。
2.物体的稳定性与重心高低有关,重心越低越稳定。不倒翁、纸鹦鹉和小丑不倒都是利用上轻下重的结构,底部配重使重心降低,从而保持平衡。
第九课 回力车跑起来
1.回力车利用内部发条储存能量,释放时通过齿轮组将动力传递至车轮驱动车辆行驶。齿轮箱内装有齿轮和发条机构,是负责动力传输的核心部件。
2.回力车内部装有弹簧结构,向后拉动时弹簧卷紧储存能量,松开后弹簧释放能量带动车轮运动。
3.向后拉动车身时,车轮带动齿轮使发条卷紧,这个过程是将能量储存起来。松手后发条恢复原状,将储存的能量释放出来驱动小车运动。
第二部分:实验探究题
1.小明特别喜欢动手做玩具,他用卡纸、小木棒和橡皮筋做了一只会飞的纸蝴蝶。只要转动橡皮筋,松开手,纸蝴蝶就能飞起来啦!
小明想知道橡皮筋转的圈数,会不会影响蝴蝶飞的时间,于是他认真做了实验,还仔细记录了结果:
橡皮筋转5圈,蝴蝶飞了2秒
橡皮筋转10圈,蝴蝶飞了4秒
橡皮筋转15圈,蝴蝶飞了6秒
(1)小明研究的问题是:____________________________。
(2)从数据中,我们发现:橡皮筋转动圈数越________,蝴蝶飞行时间越________。
(3)如果转20圈,蝴蝶大约能________秒。
【答案】(1)橡皮筋转动圈数与蝴蝶飞行时间的关系
(2) 多 长
(3)8
【详解】(1)从题干原文“小明想知道橡皮筋转的圈数,会不会影响蝴蝶飞的时间”,可以直接得出小明研究的问题;橡皮筋转动圈数与蝴蝶飞行时间的关系。
(2)观察实验数据:转5圈飞2秒、转10圈飞4秒、转15圈飞6秒,可得出规律:橡皮筋转动圈数越多,储存的能量越多,蝴蝶飞行时间就越长。
(3)每多转5圈,飞行时间增加2秒;20圈比15圈多转5圈,因此飞行时间为6+2=8秒。
2.
在研究不倒翁为什么不倒的实验中:
(1)①不倒翁具有上_______下_______的特点,底部是_______形。
②不倒翁的底部有_______ ,其固定在底部_______。
(2)操作:
操作
现象
扣掉底部重物
_______
底部重物不固定
_______
底部重物不在中间
_______
底部重物固定在底部中间
_______
实验得出的结论:_______ 。
(3)装饰:自制的不倒翁头顶有个大缺口,我们可以用_______ 等方法加以装饰。
【答案】(1) 轻 重 圆弧 小铁块 中间
(2) 按倒后不能直立 按倒后不能直立 按倒后不能直立 按倒后能直立 重物固定在底部中间是不倒翁不倒的重要原因之一
(3)纸帽
【详解】(1)重力在物体上的作用点叫重心,重心越低物体的稳定性越好。不倒翁上轻下重,底部是圆弧形。不倒翁的底部有小铁块,其固定在底部中间,不倒翁的重心在下半部分,降低了重心,提高了稳定性。当不倒翁受到外力作用时,会失去平衡,而在外力撤去后,不倒翁便会自己回到竖直状态。
(2)该实验研究不倒翁为什么不倒,当扣掉不倒翁底部重物,按倒后不能直立;如果不倒翁底部重物不固定,按倒后也不能直立;如果底部重物不在中间,不倒翁按倒后不能直立;不倒翁底部重物固定在底部中间,按倒后能直立。根据以上实验,得出结论:重物固定在底部中间是不倒翁不倒的重要原因之一。
(3)为了使不倒翁更加美观、好玩,我们在自制的不倒翁的时候,我们可以用纸帽盖住头顶的大缺口加以装饰。
3.探究题,探究橡皮筋缠绕线圈与驱动小车运动距离的关系
实验材料:小车、橡皮筋、车架、车轴、轮子
实验步骤:①把橡皮筋一端固定在车架上,另一端固定在车轴上;②分别缠绕3圈、6圈橡皮筋,平稳松手后观察小车运动的距离;③根据表中记录现象分析选择填空。
(1)要让小车向前运动,橡皮筋应向( )继续。
A.前 B.后 C.任意方向
(2)缠绕圈数越多,小车运动的距离越( )。
A.远 B.近 C.不变
(3)小车运动的动力来自橡皮筋的( )。
A.重力 B.弹力 C.摩擦力
【答案】(1)B
(2)A
(3)B
【详解】(1)橡皮筋具有弹性,当橡皮筋一端固定在车架上,另一端固定在车轴上时,向后缠绕橡皮筋,松开手后,橡皮筋要恢复原状,会产生一个向前的弹力,从而推动小车向前运动,所以要让小车向前运动,橡皮筋应向后缠绕,答案选B。
(2)在弹性限度内,橡皮筋缠绕的圈数越多,它发生弹性形变的程度就越大,具有的弹性势能也就越大,转化为小车的动能就越多,所以小车运动的距离就越远,答案选A。
(3)小车是由于橡皮筋恢复原状时产生的弹力而运动的。故选B。
4.回力车向前跑的秘密
小明拆开一辆回力车做实验,他看到回力车里面有外壳、齿轮箱、发条、前轮、后轮。
(1)小明把回力车往后拉,后轮会带动_______转动。
(2)齿轮箱把后轮的力量传给_______,让它转起来。
(3)回力车的动力来自_______,它被拧紧后能储存力量。
(4)松开手后,发条慢慢松开,带动齿轮、后轮转动,小车就会向_______跑。
(5)简单说:回力车能跑,是因为发条储存力量 → _______传递力量 → _______转动。
【答案】(1)齿轮箱
(2)发条
(3)发条
(4)前
(5) 齿轮 车轮
【详解】(1)回力车的后轮和齿轮箱里的齿轮是相连的。当你向后拉车,后轮会跟着地面转动,这个转动会直接带动齿轮箱里的齿轮组一起转动,为后续拧紧发条做准备。
(2)后轮带动齿轮转动后,齿轮会进一步带动内部的发条轴转动,把发条拧紧,把我们拉车的动能转化为发条里的弹性势能储存起来。
(3)发条是回力车的 “能量仓库”。当你向后拉车时,发条被拧紧,储存了弹性势能;松开手后,发条要恢复原状,就会释放出能量,驱动齿轮和车轮转动,让小车前进。
(4)发条松开时,会驱动齿轮反向转动,进而带动后轮向前转动。后轮与地面之间的摩擦力会给小车一个向前的反作用力,所以小车会朝着你拉车时相反的方向,也就是前方跑。
(5)这道题是对回力车动力传递过程的总结:第一步:发条储存了被拧紧时的弹性势能。第二步:发条松开时,先带动齿轮箱里的齿轮转动,齿轮起到传递力量的作用。第三步:齿轮再带动后轮转动,后轮与地面摩擦,推动小车前进
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