内容正文:
二工具与技术
第1课时·各种各样的工具
梳理二,教材解题大全
(教材P34)观察、比较古代和现代的一些常用工具,说一说它们的发展变化。
解答运输工具的发展核心是“省力化、高效化、规模化、适应化”,从人力驱动逐
步向机械、动力驱动升级。
深索三
(教材P35)用下面的工具将多本书从教室前面运送到教室后面,体验不同运输工具的
使用效果。
解答背篓和扁担运输比较费力但制造成本低,四轮平板手推车制造成本高,但
运输最省力,运输速度最快、效率最高,稳定性最好。
探索目
(教材P36)独轮车是一种从古到今都在使用的运输工具,仔细观察独轮车的构造,说
一说各部分的作用。
解答(见下页实验操作大全)
研讨一
(教材P37)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?
解答
背篓:崎岖地形下的微量运输;扁担:平坦或略有起伏地形下的轻中量运
输;独轮车:平坦地形下的中量、短途运输;厢式货车:用于公路上的大量、中长途、需保
护的运输。
研讨已
(教材P37)运送物体时,背篓、扁担、手推车各有什么优缺点?
解答背篓:灵活但盛放的物体少。扁担:结构简单,适合中等重量的物品,但不
稳定、易折断。手推车:可以装载更多货物,省力,效率高,但只适合较平坦的路况。
研讨目
(教材P37)独轮车由哪些部分组成?每个部分各有什么作用?
解答(1)车轮、车身、扶手、支架等。(2)车轮可以方便运动,车身用来装载货
物,扶手让人更容易抓握、提供动力,支架用来支撑和连接各部分。
科学·5年级JK上13
梳理二·知识背记大全
1.我们完成一项活动所使用的器具都可以称之为乏具,如铅笔、剪刀、自行车、手
机等,工具一般可以使我们省力或便捷。
2.对比书写工具的发展。
毛笔需要频繁蘸
钢笔自带
签字笔即开即
取墨汁,书写速
储墨结构,
用,笔芯可替
度较慢且不便于
但仍需灌
换,使用门槛
携带。
墨水。
大幅降低。
毛笔
钢笔
签字笔和笔芯
3.运输工具的发展:背篓一扁担一独轮车一厢式货车。
4.运输课本使用手推车既省力,又能运输更多的书本。
车身
上扶手
5.独轮车的构造及其作用。(1)车身:装载和容纳货
车轮
支架
物。(2)车轮:滚动前进,承受整车和货物的重量,是省力的
关键。(3)扶手:人通过握住和推动扶手来为独轮车提供前进的动力。(4)支架:支撑
车身,并作为整个车的骨架,将其他所有部分连接在一起。
梳理三实验操作大全
探究独轮车各部分构造的作用
实验材料实物独轮车(或高仿真独轮车模型)记录单、笔、少量重物。
实验步骤(1)先观察独轮车的整体结构,识别扶手、车身、支架、车轮等核心部
件。(2)用手握住扶手推动独轮车,感受其操控性,记录扶手的作用。将少量重物放入
车身,观察其承载情况,明确车身的功能。将独轮车静置,观察支架与地面接触的情
况,了解支架的结构。推动独轮车,观察轮子转动的情况,分析轮子的作用。
实验记录
独轮车部件
观察到的特征
测试现象
推测作用
长条形、便于
握住后可轻松操控方
控制行驶方向,提供发力
扶手
握持
向、推动或拉动车身
,点,方便推拉
凹形结构、有一
能平稳放置重物,不易
承载待运输的物品,保护物
车身
定容积
掉落
品不散落
位于车斗下方、
静置时能支撑车身,防
停放时固定车身,保持平
支架
可接触地面
止独轮车倾倒
衡,方便装卸货物
圆形、中间有
推动时顺畅滚动,减小
减少运输时的阻力,让独轮
车轮
轴孔
与地面的摩擦
车更省力地移动
实验结论
独轮车的核心部件包括扶手、车身、支架、车轮,各部件分工明确、相互
配合,是便捷的人力运输工具。
14科学·5年级JK上
第2课时·独轮车省力的秘密
梳理一·教材解题大全
(教材P39)认识杠杆。
解答1认识撬杠。在一根棍子下面放一个支撑物,就能用它撬起重物了。人
们把这样的工具叫撬杠,撬杠是一种杠杆类工具,可以帮助我们省力搬运重物。
2.杠杆上有三个重要的位置:支点:支撑着杠杆,是杠杆能围绕着转动的固定点
(撬杠的支撑物位置)。用力点:在杠杆上用力使杠杆转动的位置(撬杠的手握按压
处),通常是扶手位置。阻力点:杠杆中阻碍杠杆转动的力的位置(撬杠被重物压住的
位置)。
深索三
(教材P39)寻找独轮车里的杠杆。
解答(见下页实验操作大全)
探素目
(教材P41)寻找生活中的杠杆类工具。
说一说我们都使用过哪些杠杆类工具,这些工具使用起来有什么好处。
解答开瓶器、钳子、园林剪刀,通过设计使用力,点远离支点(或支点靠近阻力
,点),实现省力效果,降低操作力度;夹子、筷子通过缩短用力点到支点的距离,实现省
距离,适配小空间内的夹取需求。
研讨尸
(教材P41)独轮车省力的秘密是什么?
用力点
解答运用了省力杠杆。如右图,抬起独轮车时,用
力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离,会省力。
支点
研讨三
阻力,点
(教材P41)生活中的杠杆类工具还有哪些作用?
解答
工具名称
使用起来的好处
筷子、食品夹、镊子
扩展力的作用范围(省距离)
天平秤、杆秤
称量物体
园林剪、钳子、订书机、开瓶器
增大力的作用效果(省力)
科学·5年级JK上15
梳理马~知识背记大全
1.独轮车可以帮助我们更省力地搬运重物,是因为独轮车运用了杠杆技术。
2.在一根棍子下面放一个支撑物,就能用它撬起重物了。人们把这样的工具叫搓
枉。撬杠是一种杠杆类工具。
3.认识杠杆的三个重要位置。
小石头
大石头
(1)支点:支撑着杠杆,是杠杆能围绕着转动的固定
点。(2)用力点:在杠杆上用力使杠杆转动的位置,通常是
mwwpmmmw
阻力点支点
用力点
扶手位置。(3)阻力点:杠杆中阻碍杠杆转动的力的位置。
4.杠杆在生活中的应用。
(1)省力费距离(增大力的作用效果):撬棍、启瓶器、钳子、
→肱二头肌
动力
羊角锤等。(2)费力省距离(扩展力的作用范围):打捞网、筷子、
船桨、钓鱼竿等。(3)可能省力也可能费力:杆秤、跷跷板等。
支点
阻力
5.人体杠杆:时关节是支点,肱二头肌提供动力、惠物对手施加阻力。
梳理三,实验操作大全
探究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。
实验记录
用力位置
橡皮的位置
感受到的用力大小
感受到的用力大小
(与石块距离)
(与石块距离)
近
大
近
小
适中
适中
适中
适中
远
小
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。
16科学·5年级JK上
第3课时·制作独轮车
梳理一,知识背记大全
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、热手和捻子。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尽寸,设计图要兼顾念理
性和可靠性。
4.组装时,要确保各部分的组装位置合理,交接处要黏合宇固,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、宇固程度、承惠能力、滚动流畅等方面对独轮车模型进行
评价。
7.测试后,采用加重底都配熏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。
梳理三·实验操作大全
探究制作独轮车
实验器材直尺、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。根据所提供的材料和工具,设计和制作独轮车模型,包
括车身、扶手和轮子。要求各个部分组装后,独轮车能承受一定的重物并能平稳运行。
②设计。设计独轮车的各个组成部分,标注好各部分的用料和尺寸。讨论设计图的合
理性和可靠性。③制作。利用所选工具加工材料,做出车身和轮子,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。
侧面:
车斗(木棍搭建)
正面:
车斗
扶手
轮车连
接模块
木板
木板
硬纸板(5层粘在一
一根木棍
橡皮圈
起直径4~5厘米)
画轮胎印
长度13~16厘米
宽2~3厘米
“科学”号独轮车设计图
科学·5年级JK上17
第4课时·巧用斜面
梳理一·教材解题大全
探索
(教材P46)体验斜面的作用。
解答
沿斜面提升重物时,橡皮筋的长度短于垂直提升重物时的长度,斜面具有
省力作用。
探索日
(教材P47)比较不同坡度的斜面。
解答坡度越缓的斜面,提升重物时橡皮筋长度越短,省力效果越明显;坡度越
陡的斜面,提升重物时橡皮筋长度越长,省力效果越弱。且所有斜面的省力效果均优
于垂直提升。
探索目
(教材P48)我们可以将木板进行组合,寻找更优的运送办法。
解答实验记录
提升重物时橡皮筋
实验次数
与探索二缓坡数据对比(短/长)
长度/厘米
第1次
8.2
短
第2次
8.3
短
第3次
8.1
短
平均值
8.2
短
实验结论
在提升到相同高度时,多块木板组合搭建的“长距离、缓坡度”斜面,比
单块木板搭建的斜面更省力。
研讨
(教材P48)通过实验,我们可以看出斜面有什么作用?
解答斜面是一种简单机械,它的核心作用是省力。垂直提升重物时,需完全克
服重物的重力向上用力;而沿斜面提升时,重物的重力会分解为沿斜面和垂直斜面的
两个分力,只需克服沿斜面的分力就能推动重物,大幅降低了搬运所需的力,让搬运重
物更轻松。
18科学·5年级JK上
研讨三
(教材P48)不同坡度的斜面,其作用有什么不同?
解答斜面坡度越缓,省力效果越明显;坡度越陡,省力效果越弱。同一重物沿
不同坡度斜面提升时,缓坡通过延长搬运距离,进一步减小了沿斜面的分力,所以更省
力;陡坡的搬运距离短,但沿斜面的分力更大,省力效果就差一些(所有斜面的省力效
果均优于垂直提升)。
梳理~知识背记大全
1.斜面是指一个与水平面成一定夹角的平面。斜面是一种简单机械,可用于克服
垂直提升重物的困难,省力的同时会费距盛。
2.利用斜面滑道从上往下运送物体时会省力,甚至不需要人为施加力。
3.为了更加省力,可以将木板进行组合。高度一定时,斜面越长,坡度越缓,越省
力,但运动距离也越长。
4.我们能在许多生活场景中找到斜面,如太桥的引桥、无障碍坡道、螺丝钉上的螺
篡、意山公路等,甚至手推车在装货时抬高扶手、倾斜车身的动作,也是利用了斜面。
梳理三·实验操作大全
实验斜面对搬运重物的作用
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。
实验记录
垂直提升重物时
不同斜面上提升重物时橡皮筋长度/厘米
实验次数
橡皮筋长度/厘米
坡度较缓
坡度较陡
第1次
15.3
9.5
12.3
第2次
15.1
9.7
12.5
第3次
15.2
9.6
12.4
平均值
15.2
9.6
12.4
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。
科学·5年级JK上19
第5课时·妙用滑轮
梳理一教材解题大全
探索
(教材P50)观察下面的图片,认识几种滑轮。
解答这三种滑轮分别是定滑轮、动滑轮和导向滑轮,它们的结构和用途各不
相同:
1.定滑轮。
结构:滑轮轴心固定(如固定在支架或挂钩上),滑轮可绕轴心转动,整体位置不随
重物移动。
作用:不省力,但可以改变力的方向。
应用:旗杆顶部滑轮、起重机起吊系统,通过改变拉力方向让操作更方便。
2.动滑轮。
结构:滑轮轴心与挂钩、吊钩相连,会随重物一起移动,两侧绳索共同分担重物
重量。
作用:能省力(最多省一半力),但不能改变力的方向。
应用:常与定滑轮组成滑轮组,用于建筑施工物料提升、起重设备,大幅减小施力
强度。
3.导向滑轮。
结构:多为封闭式设计,外壳坚固,轴心固定,带凹槽引导绳索,体积小、强度高。
作用:主要改变绳索走向、稳定力的传递,可辅助省力,同时避免绳索磨损。
应用:小型起重设备、舞台机械、船舶缆绳导向等场景。
琛索三
(教材P51)用定滑轮提升重物。
解答
实验记录
定滑轮模拟实验
日期:
达到平衡时右边所需钩码数/个
实验次数
左边原有钩码数/个
猜测
实验结果
第1次
1
1
1
第2次
2
2
2
第3次
3
3
3
我的发现:两侧钩码数相等时装置处于平衡状态
20科学·5年级JK上
实验结论实验中平衡时左右两侧钩码数相等,说明定滑轮不省力,只能改变力
的方向。
深索三
(教材P52)体验动滑轮的作用。
解答实验记录
动滑轮模拟实验
日期:
直接提升重物时橡皮筋的
使用动滑轮提升重物时
实验次数
长度/厘米
橡皮筋的长度/厘米
第1次
15
8
第2次
15.2
8.1
第3次
14.8
7.9
我的发现:使用动滑轮时橡皮筋拉伸长度远短于直接提升;利用动滑轮拉动重物时的
拉力方向与重物提升方向一致
实验结论动滑轮的核心作用是省力,实验中使用动滑轮时橡皮筋的长度明显短
于直接提升重物时的长度,说明所需拉力更小;但动滑轮不能改变力的方向,拉力方向
与重物提升方向一致,均为向上。
研讨已
(教材P53)分别使用定滑轮和动滑轮提升重物,有什么不同的效果?
解答定滑轮不能省力,却能改变用力的方向。
动滑轮能省力,但不能改变用力的方向。
研讨三
(教材P53)生活中,定滑轮和动滑轮各有哪些实际的应用?
解答定滑轮:百叶窗的拉绳、旗杆的升降装置、健身房的拉力器等。
动滑轮:塔吊的吊钩等。
滑轮组:塔吊系统、升降晾衣架等。
梳理马·知识背记大全
1.边缘有凹槽,可绕中心轴转动的轮子叫滑捻。
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。
科学·5年级JK上21
第6课时·给小车安装方向盘
梳理二◆教材解题大全
心探索一
(教材P54)观察常见的运输工具,说一说它们是如何实现转向的,哪种转向装置最
方便。
解答四轮平板手推车:万向轮可以360°自由旋转,通过人力推动改变方向时,
万向轮会随推力自动调整朝向,从而带动整个手推车转向。
特点:转向灵活,适合在平坦、狭小的空间内移动。
自行车:通过转动车把,带动前叉和前轮偏转,利用前轮与地面的摩擦力改变行驶
方向。
特点:转向依赖人力操控与身体平衡配合,适合中短距离骑行。
手推车:主要依靠双手握住车把施加不同的力,通过改变车把的角度和推力方向,
结合独轮的滚动特性来实现转向。
特,点:转向需要较大的力量和较好的平衡控制,适合在工地、农场等场景运输
物料。
汽车:通过方向盘带动转向机,将转动传递给转向拉杆,使车轮偏转;部分车辆还
配备了助力转向系统,来减轻转向时的操作力度。
特点:转向轻便、精准,能适应高速和复杂路况。
综合来看,汽车的转向装置最便捷,借助助力转向系统大幅省力,方向盘操控精准
稳定,能在高速或低速时轻松控向,对使用者体力和平衡能力要求更低。
少探索三
(教材P55)设计并制作一种转向装置。
解答实验步骤(1)观察玩具车前轮结构,明确转向装置的安装位置和连接方
式,确保不影响车轮正常滚动。
(2)绘制设计简图,标注各部件的连接,点及固定方式,方便制作时精准操作。
玩具车转向装置设计简图
日期:××月××日
的盘
一张轴器
轴架
车轮
侧视图
主视图
22科学·5年级JK上
(3)用尖嘴钳将铝丝弯折成适配的传动结构,连接方向盘与前轮轴架,通过联轴器
固定关键连接处。
(4)用螺丝、螺母将轴套、轴架固定在玩具车车身,调整各部件位置,保证方向盘转
动时能顺畅带动前轮偏转。
(5)反复转动方向盘测试转向效果,若出现卡顿、转向不灵敏等问题,及时调整部
件位置或紧固螺丝。
实验结论成功的转向装置需依托轮轴结构,通过方向盘(轮)的转动带动转向轴
(轴)及前轮运动,实现方向控制。设计时需保证部件匹配、连接牢固,才能让转向更便
捷、稳定。
研讨一
(教材P57)我们为玩具车设计的转向装置是如何工作的?
解答转向装置是两个轮轴的组合。当方向盘(轮)转动时,带动转向装置的轴
(轴)转动,转向装置的轴作为中间连接部件,再带动车轮转动。
研讨三
(教材P57)为什么不需要在独轮车上安装方向盘?
解答车把手可以控制方向。独轮车转向时,把手是轮,独轮所在的位置是轴。
梳理·知识背记大全
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
捻轴。
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、汽车方向悬、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。
科学·5年级JK上23
第7课时·社会发展与工具和技术
梳理一教材解题大全
研讨一
(教材P60)工具和技术之间有什么联系?
解答工具往往是具体的实物,而技术往往是一些经验、技巧和方法;工具的发
明、使用需要技术,技术的进步可以发明出更先进的工具。工具和技术的发展是相互
促进的,同时,它们的不断迭代又共同推动着社会的发展。
研讨三
(教材P60)同一种技术可以应用在不同工具上吗?请举例说明。
解答
可以。杠杆是一种技术,可以应用在剪刀、指甲钳、筷子等不同的工具上
来实现不同的功能。
梳理知识背记大全
1.三具的演化是人类文明进步的重要标志。
2.制作独轮车应用的技术:
杠柿
材料
3.运输工具的技术发展。
框架
独轮车
组装)
(1)村料技术:木头→金属→复合材料…
轮轴
(2)连接技术:榫接→传统焊接一→激光焊接…
制作独轮车应用的技术
(3)动力技术:人力→畜力一→蒸汽→燃油一→电力…
4.中国空间站应用的技术:航天自动控制技术、真空镀膜技术、空间生物搭载技
术、空间电源与储能技术、空间遥感与探测技术。
5.工具和技术的关系:
(1)工具和技术的发展是相互促进的,它们的不断迭代共同推动社会的发展。
(2)技术是工具制造和使用的方法与知识,工具的进步需要新技术的支撑,新工具
的出现又推动技术进一步发展。
(3)同一种技术可以应用在不同的工具上(如杠杆技术应用于独轮车、剪刀、钳
子等)。
6.印刷术的发展过程:雕版印刷→适字印刷→邀光印刷。
7我国古代四大发明:指南针、造纸术、火药、印刷太。
24科学·5年级JK上