内容正文:
第一单元 工具与技术 (知识清单)
教科版五年级上册第一部分 知识梳理
第一课 各种各样的工具
一.知识要点速记
1. 工具指的是在生产劳动过程中使用的器具,借助合适的工具能够让原本极为费力、难以完成的事情变得轻松、便利。
2. 不同的工具运用不同的技术,技术的进步推动着工具的发展。例如,书写工具历经从毛笔、钢笔到签字笔/笔芯的演变;运输工具也经历了从背篓到扁担,再到独轮车、厢式货车的变迁。这些发展让生活变得更加省力、省时,更加便捷、高效。
3. 独轮车由车轮、车身、扶手、支架等组成。
4. 依据用途的差异,工具可划分为书写工具、运输工具、通信工具、测量工具、机械工具、交通工具等。
5. 机械是能够使我们省力或操作便捷的装置,螺丝刀、钉锤、剪刀这类机械的构造极为简单,也被称作简单机械。人们通常会把简单机械称作工具。
二.教材研讨答案
1.举例说明从古至今的工具有了怎样的发展,不同的运输工具适用于哪些不同的场景?
书写工具从毛笔到钢笔再到签字笔,愈发轻便高效;运输工具从人力背驮的背篓发展到长途货运的货车,愈发省力、运力更强。
背篓、扁担适配山路小路短途运少量物资,手推车适配平整路面短途运较重货物,货车适配长距离运输大量重物。
2.运送物体时,背篓、扁担、手推车各有什么优缺点?
3.独轮车由哪些部分组成?每个部分各有什么作用?
独轮车由 4 部分组成:①车轮:滚动前进,省力;②车身:盛放运输的货物;③扶手:供人握持控制方向和平衡;④支架:停放时支撑车身。
三.实验要点速记
实验体验不同的运输工具
实验材料:背篓、扁担、四轮平板手推车、多本书等。
实验步骤:
(1)利用背篓将多本书从教室前方运送至教室后方,体验使用效果并做好记录。
(2)用绳子把书捆绑成捆,借助扁担将多本书从教室前方运送至教室后方,体验使用效果并做好记录。
(3)使用四轮平板手推车将用打包纸包装好的多本书从教室前方运送至教室后方,体验使用效果并做好记录。
(4)对比上述运输图书的过程,并给出评价。
工具
材料
制造成本
使用效果
使用场景
背篓
竹子、藤条
低
运送慢,能解放双手,走路时容易晃动,较费力
崎岖山路上运送较轻的物品
扁担
木材、竹子
低
运送较快,双手必须握住扁担保持平衡,最费力
田间地头、乡村小路上运送较重物品
四轮平板手推车
金属管、木板/塑料板(做平板)、橡胶轮子
较高
运送最快,能拉/推很重的货物且不容易晃,省力又高效
平坦道路上、短距离运大件物品
实验结论:不同的工具使用效果不同,使用合适的工具可以省力、便捷、高效地完成某些事情。
实验注意事项:使用工具时,要防止手部被砸伤或压伤。
第二课 独轮车省力的秘密
一.知识要点速记
1. 杠杆上有三个重要的位置:(1)支点:支撑杠杆,使杠杆能够围绕其转动的固定点;(2)用力点:在杠杆上用力使杠杆转动的位置,通常是扶手位置;(3)阻力点:杠杆中阻碍杠杆转动的力的位置。
2. 独轮车相当于一个杠杆,用力点是与扶手,支点是轮子的中心,阻力点是独轮车盛放货物(砖块)的车身中心(重心)。货物放于支点附近,用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离,因此较为省力。
3. 改变支点的位置,能够改变杠杆的省力状况。当阻力点到支点的距离大于用力点到支点的距离时,杠杆会费力;当阻力点到支点的距离小于用力点到支点的距离时,杠杆则省力。
4. 杠杆类工具种类丰富,结构多样。用力点、支点和阻力点位置不同,功能也不同,包括增强力的作用效果、扩展力的作用范围、改变力的作用方向等。
5. 在生活中,杠杆类工具还有筷子、钳子、剪刀、订书机、啤酒起子、夹子等。
二.教材研讨答案
1.独轮车省力的秘密是什么?
独轮车运用了杠杆技术,轮轴是支点,装货物的位置靠近支点,我们握扶手的用力点离支点远,所以搬运重物时更省力。
2.生活中的杠杆类工具还有哪些作用?
生活中常见的杠杆类工具如钳子能轻松剪断硬东西、镊子方便夹取细小物品、开瓶器能省力撬开瓶盖、剪刀能省力裁剪物品,可帮我们省力或更方便地完成夹取、剪切、撬动等工作。
三.实验要点速记
独轮车搬运重物模拟实验
实验材料:直尺、石块、橡皮等。
实验步骤:
(1)用直尺拾起石块,保持橡皮和石块的位置不变,变换手指用力的位置,感受用力大小的不同并记录。
(2)保持石块和手指用力的位置不变,调整橡皮的位置,感受用力大小发生变化并记录。
用力位置(与石块距离)
感受到的用力大小
橡皮的位置(与石块距离)
感受到的用力大小
近
大
近
适中
适中
适中
适中
远
远
大
实验结论:
(1)使用独轮车搬运重物时,重物越靠近支点,就越省力。
(2)改变杠杆中用力点、阻力点和支点的位置,能够改变杠杆的省力状况。
实验注意事项:
(1) 在实验中,用直尺模拟车身,用橡皮模拟车轮,用石块模拟货物。
(2) 在对比实验中,仅能改变一个条件,确保其他条件保持不变。
(3) 实验需重复多次。
第三课 制作独轮车
一.知识要点速记
1. 独轮车结构简单,根据不同的需求,可以对车身、扶手、轮子做相应的设计。
2. 设计并制作的独轮车模型包含车身、扶手和轮子。各部分组装完成后,要求独轮车能够承受一定的重物,并平稳运行。
3. 设计独轮车的各个组成部分,要标注各部分的用料和尺寸,设计图要兼顾合理性和可靠性。
4. 组装时,要确保各部分的组装位置合理,交接处要黏合牢固,同时需留意时间成本。
5. 对独轮车模型进行测试,包括稳固性测试与承重测试。
6. 可以从时间成本、牢固程度、承重能力、滚动流畅等方面对独轮车模型进行评价。
7. 测试后,采用加重底部配重的方式解决重心过高的问题,通过调整支撑角度的办法解决支架不稳的问题。对于造型不合理的小车,需修改设计图后重新制作。
8. 轮子的出现,极大增强了人类的运载能力,也改变了人类的交通方式。从无辐条的车轮发展到有辐条的车轮,再到有轮胎的车轮,其基本结构并未发生改变。
三.实验要点速记
制作独轮车
实验材料:直尺、热熔胶、热熔枪、木板、轮车连接模块、木棍、裁纸刀、剪刀、硬纸板(多块)、双面胶、透明胶、泡沫胶、橡皮圈、橡皮泥、标记笔等。
实验步骤:
(1)明确任务:设计和制作包括车身、扶手和轮子的独轮车模型,要求模型能承受一定的重物并能平稳运行。
(2)设计:小组展开讨论,设计独轮车的各个组成部分,标注各部分的用料和尺寸,形成设计方案。
(3)制作:利用所选工具加工材料,做好车身和轮子,最后组装独轮车的各个部分。
(4)测试:完成制作后,开展独轮车的稳固性测试和承重测试。
(5)交流与评价:小组展示作品,从时间成本、牢固程度、承重能力和滚动流畅等方面进行自评,各组之间互相评价。根据测试结果和评价建议对独轮车进行改进。
实验结论:设计独轮车时,需要考虑降低重心、稳定性、控制成本,注重美观等方面。
实验注意事项:(1)使用热熔枪时要注意安全,防止烫伤。(2)进行承重测试时,将独轮车模型显著变形前所能承受的重量,确定为最大承重。
第四课 巧用斜面
一.知识要点速记
1. 类似搭在汽车车厢上木板的简单机械,被称为斜面。
2. 相较于直接搬运物体,利用斜面搬运物体虽耗时稍长,但更加轻松、省力。
3. 与直接提升物体相比,借助斜面提升物体更为省力,且斜面坡度越小越省力。
4. 在生活中,斜面的应用十分广泛。例如大桥的引桥、无障碍坡道、螺丝钉上的螺纹、盘山公路等。
5. 螺丝钉的螺纹实际上是斜面的变形。同样粗细的螺丝钉,螺纹越密,旋进木头时越省力。
二.教材研讨答案
1.通过实验,我们可以看出斜面有什么作用?
对比垂直提升重物,沿斜面拉动重物时橡皮筋的拉伸长度更短,说明需要的拉力更小,能显著降低搬运重物的体力成本。
2.不同坡度的斜面,其作用有什么不同?
在提升高度相同的情况下,斜面的坡度越缓,橡皮筋拉伸长度越短,省力效果越明显;坡度越陡,橡皮筋拉伸长度越长,省力效果越弱。
三.实验要点速记
实验一 斜面模拟实验
实验材料:装有钩码的盒子、木板、水槽、橡皮筋等。
实验步骤:
(1)利用木板和水槽搭建一个斜面,用橡皮筋将盒子从低处沿斜面拉至高处,记录观察到的现象及感受。
(2)提着橡皮筋,将盒子从低处直接提升至高处,记录观察到的现象及感受。
(3)将两次模拟实验的情况进行比较。
实验现象:相较于直接提升,沿斜面拉动盒子上升时,所需的力更少,橡皮筋伸长的长度也更短。
实验结论:与直接搬运物体相比,利用斜面搬运物体虽然用时稍长,但更加轻松、省力。
实验二 斜面的作用实验
实验材料:装有钩码的盒子、木板、木块、橡皮筋等。
实验步骤:
(1)把木板搭在木块上,使木板形成一个斜面。
(2)用橡皮筋的长度表示力的大小,用橡皮筋直接提升装有钩码的盒子,测量橡皮筋的长度,重复实验三次,求取平均值并及时记录。
(3)用橡皮筋沿斜面提升装有钩码的盒子,测量橡皮筋的长度,重复实验三次并及时记录。
(4)用木板和木块搭建更陡的斜面,再次进行步骤(2)和(3)的实验并及时记录。
(5)比较分析实验数据,得出结论。
实验次数
垂直提升重物时橡皮筋长度/厘米
坡度较缓
坡度较陡
我的发现
第1次
第2次
第3次
实验结论:
(1)利用斜面提升物体与直接提升物体相比,斜面能够省力。
(2)沿斜面提升相同物体时,斜面坡度越缓,越省力。
实验注意事项:
(1) 每一组实验都要重复三次。
(2) 重复实验时,只能改变物体,不能改变斜面的坡度。
(3) 提升物体要保持匀速,边拉边测量橡皮筋长度。
第五课 妙用滑轮
一.知识要点速记
1. 边缘有凹槽,可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。
2. 像旗杆顶部的滑轮那样,固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫定滑轮。
3. 像塔吊的吊钩一样,可以随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。
4. 直接提起重物时,向上用力;使用定滑轮后,向下用力。定滑轮能够改变用力方向。
5. 使用定滑轮能改变用力的方向,但不能省力。
6. 使用动滑轮能省力,但不能改变用力的方向。
7. 生活中常常能看到人们将多个滑轮组合在一起使用,例如起重机、消防车、电梯等。
二.教材研讨答案
1.分别使用定滑轮和动滑轮提升重物,有什么不同的效果?
省力性:定滑轮不省力,动滑轮省力;
方向控制:定滑轮可改变用力方向,动滑轮不能。
2.生活中,定滑轮和动滑轮各有哪些实际的应用?
定滑轮:升旗杆顶部滑轮、窗帘轨道滑轮,利用其改变力的方向的特性,操作更便捷;
动滑轮:起重机吊钩滑轮、高空作业吊篮滑轮,利用其省力特性,降低重型物体提升难度。
三.实验要点速记
实验一 定滑轮的作用实验
实验材料:支架、定滑轮、细绳、钩码等。
实验步骤:
(1)安装一个定滑轮。
(2)左边的钩码模拟重物,右边的钩码模拟人力,模拟定滑轮提升重物。
(3)为了减小结果的误差,进行多次实验(两边分别挂1个、2个和3个钩码)。
(4)最后对数据进行分析,并观察力的方向变化情况。
实验现象:达到平衡状态时,左边的钩码数量与右边的一致,且两边钩码的运动方向相反。
实验结论:使用定滑轮时,不省力,只是改变了用力的方向。
实验二 动滑轮的作用实验
实验材料:支架、动滑轮、细绳、钩码、橡皮筋等。
实验步骤:
(1)组装一个动滑轮装置,用它提升重物。
(2)测量直接提升重物时橡皮筋的长度,做好记录。
(3)测量用动滑轮提升重物时橡皮筋的长度,做好记录。
(4)最后将所记录数据进行比较,并观察力的方向变化情况。
实验现象:相较于直接提升,使用动滑轮时,橡皮筋拉伸的长度更短,且力的方向不变。
实验结论:使用动滑轮时,省力,但不改变用力方向。
第六课 给小车安装方向盘
一.知识要点速记
1. 人们在手推车的基础上改造了轮子、转向装置等,制造出更多灵活方便的运输车。
2. 由较大的轮和较小的轴组成,轮和轴固定在一起转动的机械,叫作轮轴。汽车方向盘和自行车的车把都是转向装置,都应用了轮轴。
3. 在同一个轮轴中,在轮上施加力带动轴运动时较为省力;在轴上施加力带动轮运动时则比较费力。
4. 轮轴能够省力,轮越大,利用轮带动轴转动就越省力。
5. 给玩具车安装方向盘,转动方向盘的轮,与之相连的方向盘的轴将动力传递给车轮,驱动车轮转向,玩具车便实现了转向。
6. 生活中的轮轴有水龙头、门把手、汽车方向盘、辘轳等。将扳手套在螺帽上便组成了轮轴,此时整个扳手相当于轮,螺帽部分相当于轴,所以使用扳手拧螺母时,手放在扳手柄的越外端就越省力。
二.教材研讨答案
1.我们为玩具车设计的转向装置是如何工作的?
方向盘(轮)带动转向杆(轴)转动,动力通过传动结构传递到前轮,使前轮偏转改变行驶方向,轮轴结构可省力。
2.为什么不需要在独轮车上安装方向盘?
独轮车仅靠重心偏移即可转向,安装方向盘会增加重量、破坏平衡,无实际作用。
第七课 社会发展与工具和技术
一.知识要点速记
1. 工具的演化是人类文明进步的重要标志。
2. 工具是生产劳动时所使用的器具,技术是解决问题的方法及原理。可以根据技术来发明工具,技术和工具都是可以改进的。
3. 不同的工具有不同的用途,不同的工具也具有不同的使用技术,不同的工具优劣不同。我们可以根据技术发明或改进工具。
4. 任何技术的背后都有科学原理支撑。例如杠杆技术的科学原理就是"杠杆原理",它能够指导杠杆技术在不同场景下的正确应用。
5. 印刷术的出现使书籍快速且大批量的印制成为可能。印刷术的发展经历了雕版印刷、活字印刷和激光印刷等阶段,活字印刷术是我国古代四大发明之一。
二.教材研讨答案
1.工具和技术之间有什么联系?
工具是技术的载体,技术是工具的设计原理与使用方法,二者互相促进。技术进步催生新工具,工具的实际应用反过来优化技术、产生新的研发需求。
2.同一种技术可以应用在不同工具上吗?请举例说明。
可以。例如轮轴技术同时应用在汽车方向盘、自行车车把、轮船舵轮、水龙头阀门上,均通过 “轮带动轴” 的原理实现省力操作。
第二部分 考点默写单
一、基础知识填空
1. 工具指的是在生产劳动过程中使用的________,借助合适的工具能够让原本极为费力、难以完成的事情变得轻松、便利。
2. 不同的工具运用不同的________,________的进步推动着工具的发展。
3. 独轮车由________、________、________、________等组成。
4. 依据用途的差异,工具可划分为书写工具、________、________、________、________、________等。
5. 机械是能够使我们________或________的装置,螺丝刀、钉锤、剪刀这类机械的构造极为简单,也被称作________。
6. 杠杆上有三个重要的位置:________、________、________。
7. 独轮车相当于一个________,用力点是与________,支点是________,阻力点是________。
8. 当阻力点到支点的距离________用力点到支点的距离时,杠杆会费力;当阻力点到支点的距离________用力点到支点的距离时,杠杆则省力。
9. 类似搭在汽车车厢上木板的简单机械,被称为________。
10. 与直接提升物体相比,借助斜面提升物体更为________,且斜面坡度越________越省力。
11. 螺丝钉的螺纹实际上是________的变形。同样粗细的螺丝钉,螺纹越________,旋进木头时越省力。
12. 边缘有凹槽,可绕中心轴转动的轮子叫________。固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫________,可以随重物一起移动的滑轮叫________。
13. 使用定滑轮能________,但不能________。使用动滑轮能________,但不能________。
14. 由较大的轮和较小的轴组成,轮和轴固定在一起转动的机械,叫作________。
15. 在同一个轮轴中,在________上施加力带动轴运动时较为省力;在________上施加力带动轮运动时则比较费力。
二、理解应用填空
1. 书写工具历经从毛笔、钢笔到________的演变;运输工具也经历了从背篓到扁担,再到________、________的变迁。
2. 在生活中,杠杆类工具还有________、________、________、________、________、________等。
3. 杠杆类工具用力点、支点和阻力点位置不同,功能也不同,包括________、________、________等。
4. 在生活中,斜面的应用十分广泛。例如________、________、________、________等。
5. 生活中常常能看到人们将多个滑轮组合在一起使用,例如________、________、________等。
6. 生活中的轮轴有________、________、________、________等。
7. 将扳手套在螺帽上便组成了轮轴,此时整个扳手相当于________,螺帽部分相当于________,所以使用扳手拧螺母时,手放在扳手柄的越________就越省力。
8. 轮轴能够省力,轮越________,利用轮带动轴转动就越省力。
9. 工具的演化是________进步的重要标志。
10. 工具是生产劳动时所使用的________,技术是解决问题的________。可以根据________来发明工具,________和________都是可以改进的。
11. 任何技术的背后都有________支撑。例如杠杆技术的科学原理就是"________",它能够指导杠杆技术在不同场景下的正确应用。
12. 印刷术的出现使书籍________且________的印制成为可能。印刷术的发展经历了________、________和________等阶段,________是我国古代四大发明之一。
13. 不同的工具有不同的________,不同的工具也具有不同的________,不同的工具________不同。我们可以根据________发明或改进工具。
14. 人们在手推车的基础上改造了________、________等,制造出更多灵活方便的运输车。
15. 给玩具车安装方向盘,转动方向盘的________,与之相连的方向盘的________将动力传递给车轮,驱动车轮转向,玩具车便实现了转向。
三、实验探究填空
【实验一:体验不同的运输工具】
1.实验材料:________、________、________、多本书等。
2. 实验结论:不同的工具________不同,使用________的工具可以省力、便捷、高效地完成某些事情。
3. 实验注意事项:使用工具时,要防止手部被________或________。
【实验二:独轮车搬运重物模拟实验】
4. 实验材料:________、________、________等。
5. 在实验中,用直尺模拟________,用橡皮模拟________,用石块模拟________。
6. 在对比实验中,仅能改变________条件,确保其他条件________。
7. 实验结论:
(1)使用独轮车搬运重物时,重物越靠近支点,就越________。
(2)改变杠杆中________、________和________的位置,能够改变杠杆的省力状况。
【实验三:制作独轮车】
8. 实验材料:直尺、________、________、木板、轮车连接模块、木棍等。
9. 实验步骤:(1)明确任务;(2)________;(3)________;(4)________;(5)交流与评价。
10. 实验结论:设计独轮车时,需要考虑________、________、________,注重美观等方面。
11. 进行承重测试时,将独轮车模型________前所能承受的重量,确定为最大承重。
【实验四:斜面模拟实验】
12. 实验现象:相较于直接提升,沿斜面拉动盒子上升时,所需的力更________,橡皮筋伸长的长度也更________。
13. 实验结论:(1)利用斜面提升物体与直接提升物体相比,斜面能够________。(2)沿斜面提升相同物体时,斜面坡度越________,越省力。
14. 实验注意事项:(1)每一组实验都要重复________次。(2)重复实验时,只能改变________,不能改变斜面的________。(3)提升物体要保持________,边拉边测量橡皮筋长度。
【实验五:定滑轮的作用实验】
15. 实验现象:达到平衡状态时,左边的钩码数量与右边的________,且两边钩码的运动方向________。
16. 实验结论:使用定滑轮时,________,只是改变了用力的________。
【实验六:动滑轮的作用实验】
17. 实验现象:相较于直接提升,使用动滑轮时,橡皮筋拉伸的长度更________,且力的方向________。
18. 实验结论:使用动滑轮时,________,但不改变用力________。
四、综合提高填空
1. 工具和技术是相互促进的:可以根据________来发明________,________和________都是可以改进的。
2. 在制作独轮车模型的过程中,我们运用了________技术、________技术、________技术等。车身采用了________结构技术。
3. 作为工具的车辆,应用了________技术、________技术、________技术等。
4. 中国空间站应用了________技术、________技术、________技术、________技术、________技术等。
5. 杠杆、斜面、滑轮、轮轴都属于________机械,它们都能帮助我们________或________地完成工作。
6. 从杠杆原理来看,独轮车是________杠杆(填"省力"或"费力"),因为用力点到支点的距离________阻力点到支点的距离。
7. 斜面坡度越________越省力,但费________;坡度越________越费力,但省________。
8. 定滑轮和动滑轮组合使用,既可以________,又可以________,这样的装置叫________。
9. 轮轴是________的变形,方向盘的轮相当于杠杆的________,轴相当于杠杆的________。
10. 从简单机械的应用来看,螺丝刀是________,撬棍是________,盘山公路是________,起重机是________的组合。
11. 技术的发展经历了从________到________再到________的过程,每一次技术革新都推动了工具的进步,使人类的生活更加________。
参考答案
一、基础知识填空
1. 器具
2. 技术;技术
3. 车轮;车身;扶手;支架
4. 运输工具;通信工具;测量工具;机械工具;交通工具
5. 省力;操作便捷;简单机械
6. 支点;用力点;阻力点
7. 杠杆;扶手;轮子的中心;独轮车盛放货物(砖块)的车身中心(重心)
8. 大于;小于
9. 斜面
10. 省力;小
11. 斜面;密
12. 滑轮;定滑轮;动滑轮
13. 改变用力的方向;省力;省力;改变用力的方向
14. 轮轴
15. 轮;轴
二、理解应用填空
1. 签字笔/笔芯;独轮车;厢式货车
2. 筷子;钳子;剪刀;订书机;啤酒起子;夹子
3. 增强力的作用效果;扩展力的作用范围;改变力的作用方向
4. 大桥的引桥;无障碍坡道;螺丝钉上的螺纹;盘山公路
5. 起重机;消防车;电梯
6. 水龙头;门把手;汽车方向盘;辘轳
7. 轮;轴;外端
8. 大
9. 人类文明
10. 器具;方法及原理;技术;技术;工具
11. 科学原理;杠杆原理
12. 快速;大批量;雕版印刷;活字印刷;激光印刷;活字印刷术
13. 用途;使用技术;优劣;技术
14. 轮子;转向装置
15. 轮;轴
三、实验探究填空
1. 背篓;扁担;四轮平板手推车
2. 使用效果;合适
3. 砸伤;压伤
4. 直尺;石块;橡皮
5. 车身;车轮;货物
6. 一个;保持不变
7. 省力;用力点;阻力点;支点
8. 热熔胶;热熔枪
9. 设计;制作;测试
10. 降低重心;稳定性;控制成本
11. 显著变形
12. 少;短
13. 省力;缓
14. 三;物体;坡度;匀速
15. 一致;相反
16. 不省力;方向
17. 短;不变
18. 省力;方向
四、综合提高填空
1. 技术;工具;技术;工具
2. 杠杆;轮子;组装;框架
3. 材料;连接;动力
4. 航天自动控制;空间生物搭载;空间遥感与探测;真空镀膜;空间电源与储能
5. 简单;省力;便捷
6. 省力;大于
7. 缓;距离;陡;距离
8. 省力;改变用力方向;滑轮组
9. 杠杆;用力点;阻力点
10. 轮轴;杠杆;斜面;滑轮组
11. 简单;复杂;智能化;便捷高效
1
学科网(北京)股份有限公司
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