资源简介

3.2《用重物驱动小车》导学案
班级：________ 姓名：________ 小组：________ 得分：________
学习目标
1. 知道重力是地球对物体的吸引力，理解垫圈重力可以通过细绳转化为拉动小车的拉力。
2. 掌握控制变量对比实验方法，通过实验得出拉力大小与小车运动快慢的关系。
3. 学会多次测量取平均值减小实验误差，能分析实验误差产生的原因。
4. 能结合玉兔号月球车，说出力学知识在工程中的实际应用。
学习重难点
重点：重力转化为拉力驱动小车；拉力越大，小车运动速度越快。
难点：理解重力与拉力的转化关系；分析实验误差，掌握多次测量求平均值的方法。
课前预习
一、基础概念填空
1. 地球对物体产生的吸引力叫作________，物体质量越大，受到的重力越________。
2. 仅靠小车、细绳无法让小车自行运动，需要借助________的重力提供拉力。
3. 做对比实验时，只改变________，其他条件保持不变，这种方法叫________。
二、预习思考
观看玉兔号月球车行驶视频，想一想：是什么力量带动月球车前进？生活中哪些重物拉动物体的现象和本节课实验原理相似？
____________________________________________________________________
课堂探究活动
活动一：认识实验装置与实验要求
实验器材：四轮小车、细绳、金属垫圈、挡板、秒表、记录单
1. 装置组装：细绳一端绑在小车车头，另一端悬挂垫圈，放在桌边，保证垫圈落地前小车刚好到达终点。
2. 不变条件（控制不变）：________、________、________。
3. 改变条件（自变量）：________________。
4. 实验规范：每组垫圈数量重复测量____次，计算________，减小实验误差。
活动二：分组实验，记录数据
实验任务：分别挂1个、2个、3个、4个垫圈，记录小车行驶相同路程的时间，填写下表并计算平均时间
垫圈数量 第一次时间 （秒） 第二次时间 （秒） 第三次时间 （秒） 平均时间 （秒） 小车快慢 （快/慢）
1 个
2 个
3 个
4 个
活动三：研讨交流，思考问题
1. 拉动小车的拉力从哪里来？拉力大小和小车运动快慢存在什么规律？
____________________________________________________________________
2. 多次测量同一组垫圈，三次计时数据不一样，实验误差可能来自哪些地方？
____________________________________________________________________
3. 如果想让小车刚好3秒行驶1米，有哪两种调节速度的方法？
____________________________________________________________________
课堂巩固练习
一、选择题
1. 拉动小车前进的拉力来源于（）
A. 小车自身重力 B. 垫圈的重力 C. 桌面摩擦力
2. 行驶路程相同时，垫圈数量越多，小车运动用时（）
A. 越长 B. 越短 C. 不变
3. 实验中多次测量数据并计算平均值，目的是（）
A. 加快实验进度 B. 减小数据误差 C. 改变拉力大小
二、判断题（对打√，错打×）
1. 重力必须接触物体才能产生。（）
2. 垫圈数量越多，拉动小车的拉力越大。（）
3. 只使用小车和细绳，不加垫圈重物，小车能自动向前运动。（）
三、情境分析题
小明实验：挂2个垫圈平均用时1.6秒，挂4个垫圈平均用时0.97秒，请结合本节课知识分析该现象，并说明背后原理。
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
课堂小结
1. 动力转化：垫圈的________通过细绳转化为拉动小车的________。
2. 运动规律：垫圈越多→拉力越________→相同路程小车用时越________，速度越________。
3. 科学实验方法：________实验、多次测量、取________减小误差。
4. 工程应用：玉兔号月球车通过调节动力大小控制行驶________。
拓展实践作业
回家利用矿泉水瓶（装水充当重物）、细绳、玩具小车完成简易实验，观察重物多少和小车快慢的关系，简单记录实验现象。
参考答案
课前预习
一、基础概念填空
1. 重力；大
2. 垫圈
3. 垫圈数量；控制变量法
二、预习思考（示例）
月球车依靠自身动力电机驱动；拉行李箱、绳子吊重物拉动玩具车等都是重物重力转化拉力的现象。
课堂探究活动
活动一
2. 同一小车、相同行驶路程、同一桌面
3. 悬挂垫圈的数量
4. 3；平均时间
活动三研讨问题
1. 拉力来自垫圈的重力；垫圈越多，拉力越大，小车跑完相同路程用时越短，运动速度越快。
2. 误差来源：手动计时有延迟、小车车轮打滑、桌面粗糙程度不同、绳子摩擦等。
3. ①改变垫圈数量，调整拉力大小；②改变小车自身重量。
课堂巩固练习
一、选择题
1.B 2.B 3.B
二、判断题
1.×（解析：重力是地球隔空的吸引力，不需要接触）
2.√
3.×（解析：无垫圈重力无法提供拉力，小车不会自动运动）
三、情境分析题
现象：垫圈从2个增加到4个，小车平均运动时间变短，速度变快。
原理：垫圈的重力转化为拉动小车的拉力，垫圈数量越多，拉力越大；相同路程下，拉力越大，小车运动速度越快，用时越短。
课堂小结
1. 重力；拉力
2. 大；短；快
3. 对比（控制变量）；平均值
4. 速度3.2《用重物驱动小车》课时作业
一、填空题
1.拉动小车的拉力来源于垫圈受到的______，重力是______对地球上物体的吸引力。
2.垫圈数量越多，产生的拉力越______，小车运动速度越______。
3.做实验时多次测量取平均值，是为了减小实验______。
4.重力不需要接触物体就能产生，物体质量越大，受到的重力越______。
二、选择题
1.只用细绳、垫圈、小车，能让小车运动起来的原因是（ ）
A.手直接推小车
B.垫圈下落的重力拉动绳子，带动小车
C.桌面的摩擦力推动小车
2.同一辆小车，挂4个垫圈比挂1个垫圈运动更快，是因为（ ）
A.小车变轻了
B.拉力更大
C.桌面更光滑
3.重复实验时，同一垫圈数量下测得的时间不一样，不可能的原因是（ ）
A.计时快慢有误差
B.小车起点没对齐
C.垫圈重力发生改变
4.想要让小车运动得慢一些，正确操作是（ ）
A.增加垫圈数量
B.减少垫圈数量
C.加长桌面长度
三、判断题（对打√，错打×）
1.月球上没有重力，所以玉兔月球车不需要动力也能滑行。（ ）
2.拉力越大，小车从起点到终点的运动时间越短。（ ）
3.重力只有物体落地时才会产生。（ ）
4.多次测量实验数据，取平均值能让实验结果更准确。（ ）
四、简答题
1.驱动小车运动的拉力是怎样产生的？拉力大小和小车运动快慢有什么关系？
2.实验中多次测量同一组垫圈数据，时间出现差异，可能是什么原因？
3.写出两种控制小车运动快慢的方法。
五、实验分析题
根据课本记录单数据回答：
垫圈数量 平均运动时间
1 个 1.87 秒
2 个 1.57 秒
3 个 1.30 秒
4 个 0.97 秒
1.对比数据，垫圈数量增加，小车平均运动时间发生什么变化？说明运动快慢如何变化？
2.如果想要小车3秒走完1米，我们应该增加还是减少垫圈？为什么？
参考答案
一、填空题
1.重力；地球
2.大；快
3.误差
4.大
二、选择题
1.B
2.B
3.C
4.B
三、判断题
1.×解析：月球有微弱重力，月球车依靠自身电机动力行驶
2.√
3.×解析：地球上所有物体时刻都受重力
4.√
四、简答题
1.答：垫圈自身受重力向下坠落，通过细绳拉动小车，这个拉力就是垫圈重力转化来的；拉力越大，小车运动速度越快。
2.答：①手动计时存在时间误差；②小车每次释放起点不统一；③桌面有灰尘、摆放倾斜，摩擦力不稳定；④细绳松紧每次不一致。
3.答：①改变垫圈数量：加垫圈拉力变大，小车变快；减少垫圈拉力变小，小车变慢；②改变小车自身重量，小车越重，同等拉力下运动越慢。
五、实验分析题
1.答：垫圈数量越多，平均运动时间越短；说明拉力变大，小车运动速度变快。
2.答：需要减少垫圈。现有最少1个垫圈走完路程只用1.87秒，速度太快；减少垫圈后拉力变小，小车速度变慢，运动时间就能延长到3秒。(共22张PPT)
3.2《用重物驱动小车》
2026年秋期教科版（新教材）五年级上册科学
视频里月球车原本静止，是什么力量让它运动起来？我们课堂上没有月球，怎么用简单重物驱动小车？
导入新课
2013年12月15日4时35分，“玉兔”号月球车从“嫦娥”三号着陆器上由静到动，缓慢下行，登陆月球表面，开始执行巡视探测任务。
是什么力量让月球车开始运动？我们怎样让自己的小车运动起来？
垫圈、细绳、小车
讲授新课
只用这三样，能不能让小车动？
资料：重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力。它无须接触物体就能对物体施加引力。在重力的作用下，苹果会掉落到地面，抛向空中的小球也会落回地面。物体的质量越大，所受的重力越大。
1.用小车做实验，让它运动起来。我们有哪些方法让小车运动起来？如果只有垫圈和绳子，我们能让小车动起来吗？
垫圈数量 从起点到终点的运动时间 平均运动时间 运动快慢（用●表示，●越多速度越快）
第 1 次 第 2 次 第 3 次
3 个 6.2 秒 6.0 秒 6.4 秒 6.2 秒 ●
6 个 3.8 秒 4.0 秒 3.6 秒 3.8 秒 ●●
9 个 2.1 秒 2.0 秒 2.2 秒 2.1 秒 ●●●
12 个 1.2 秒 1.3 秒 1.1 秒 1.2 秒 ●●●●
一、数据变化趋势
垫圈数量变多，小车跑完相同路程的平均运动时间越来越短，小车运动速度越来越快。
1 个垫圈：平均 1.87 秒
2 个垫圈：平均 1.57 秒
3 个垫圈：平均 1.30 秒
4 个垫圈：平均 0.97 秒
结论：拉力（垫圈重力）越大，小车运动速度越快。
二、同一组三次实验数据差异大的原因（问题解答）
计时误差：按下秒表、停止秒表的时机不一样。
小车释放问题：每次松手时用力大小不同。
桌面不平整、有杂物，摩擦力不稳定。
绳子没有拉直，一开始拉力没有立刻作用在小车上。
1.驱动小车运动的力是怎样产生的？小车运动快慢与力的大小有什么关系？
答：垫圈受到重力向下掉落，通过绳子拉动小车，这个拉力驱动小车运动。
在路程不变时，拉力越大（垫圈数量越多），小车运动得越快；拉力越小，小车运动越慢。
2.在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？
答：①秒表计时时，开始、停止的时间把控有误差；
②每次释放小车时，手施加的力气不一样；
③桌面粗糙程度不同、绳子每次松紧状态不一样；
④小车车轮摩擦不稳定。
3.除了用 “●” 符号的数量表示小车运动快慢之外，我们还有其他表示方法吗？
答：①可以用具体的时间数字表示；
②画条形统计图、折线图；
③用文字（快、较快、慢、较慢）区分；
④用长短不同的线段表示速度快慢。
挑战任务：控制小车的运动快慢
我们能控制小车的运动快慢吗？比如：让小车在3秒内运动1米。
课堂练习
1. 拉动小车的拉力来自（ ）
A. 小车重力 B. 垫圈的重力 C. 桌面摩擦力
2. 相同路程下，垫圈数量越多，小车运动时间（ ）
A. 越长 B. 越短 C. 不变
3. 多次实验取平均值是为了（ ）
A. 加快实验速度 B. 减小数据误差 C. 改变拉力大小
B
B
B
一、选择题
1. 重力需要接触物体才能产生。（ ）
2. 垫圈越多，作用在小车上的拉力越大。（ ）
3. 只用小车和细绳，不加重物也能让小车自动运动。（ ）
×
√
二、判断题
×
小明做实验，挂 2 个垫圈平均用时 1.6 秒，挂 4 个垫圈平均用时 0.97 秒，请分析现象并说明原理。
答案：垫圈数量变多，拉力变大，小车速度变快；垫圈的重力转化为拉力，拉力越大，相同路程小车运动时间越短。
三、情境题
今天我们借助垫圈、小车完成对比实验，知道垫圈下落的重力通过细绳变成拉动小车的拉力。实验中我们改变垫圈数量，发现垫圈越多拉力越大，小车跑完相同路程用时越短，运动速度更快。做实验时要多次测量取平均值，减少计时、摩擦带来的数据误差。我们还学会控制拉力大小改变小车快慢，这项知识也用在了玉兔号月球车上，工程师通过调节动力控制月球车行驶速度。生活里很多重物下落、拉动物体的现象，都和重力、拉力有关，课后大家可以继续观察身边类似的力学现象。
课堂总结
3.2 用重物驱动小车
1. 动力来源：垫圈的重力 → 细绳拉力
2. 实验规律：垫圈越多 → 拉力越大 → 小车运动越快
3. 实验方法：控制变量、多次测量、取平均值
4. 应用：玉兔号月球车（调节动力控制速度）
板书设计3.2《用重物驱动小车》教学设计
一、教材分析
本课是运动和力单元第二课时，承接第一课力可以改变物体运动状态，以 “玉兔号月球车” 真实航天情境引入，利用垫圈重力拉动小车开展对比实验。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四大板块：先用月球车提出驱动动力问题；再设计垫圈拉动小车定量实验，探究拉力大小与运动快慢关系；依托实验数据开展数据分析研讨；最后拓展控制小车速度、联系月球车工程应用。本课首次规范训练对比实验、多次测量取平均值、数据记录分析，建立 “重力转化拉力，拉力越大小车速度越快” 核心科学观念，为后续摩擦力、弹力、反冲力学习奠定实验方法基础。
二、学情分析
五年级学生已有基础认知：知道推、拉能让物体动，了解苹果落地是重力；动手能力较强，能操作小车、细绳、垫圈等简单器材。存在认知难点：①分不清重力与拉力，不理解垫圈重力如何转化为拉动小车的力；②做实验容易只测一次，不懂多次测量减小误差；③难以定量分析数据，无法准确归纳力的大小和运动快慢规律。学生对航天月球车充满兴趣，真实情境能激发探究欲，适合通过动手实验自主建构规律。
三、核心素养分析
科学观念
1. 重力是地球对物体的吸引力，垫圈下落的重力通过细绳转化为拉动小车的拉力；
2. 拉力大小由垫圈数量决定，拉力越大，相同路程小车运动时间越短、速度越快；
3. 力可以改变物体运动快慢，改变拉力大小能控制小车运动速度。
科学思维
1. 控制变量思维：实验只改变垫圈数量，保持小车、路程、桌面不变；
2. 数据处理思维：多次测量取平均值，减小实验误差；
3. 归纳推理：根据运动时间数据，推理拉力与运动快慢的定量关系。
探究实践
1. 能组装垫圈、细绳、小车实验装置，规范完成对比实验；
2. 准确记录每组垫圈对应的运动时间，计算平均时间；
3. 分析异常数据，找到误差来源；尝试调整垫圈数量控制小车运动快慢。
态度责任
1. 严谨求实：实验多次测量，如实记录数据，不篡改实验结果；
2. 工程应用意识：联系玉兔号月球车，体会力学知识在航天工程中的运用；
3. 小组合作：分工计时、操作、记录，养成协同探究习惯。
四、教学重点
1. 理解垫圈重力转化为拉力驱动小车；
2. 通过对比实验得出：垫圈越多（拉力越大），小车运动速度越快。
五、教学难点
1. 理解重力与拉力的转化关系；
2. 分析实验误差产生原因，掌握多次测量取平均值的科学方法。
六、教具准备
教师教具
多媒体课件、玉兔号月球车行驶视频、实验操作示范、黑板记录单、小车、细绳、垫圈、挡板、秒表。
学生分组器材
金属四轮小车、细绳、金属垫圈若干、桌面挡板、秒表、实验记录单。
七、教学过程
一、导入新课（5 分钟）
教师活动
播放玉兔号月球车实拍视频，提问：视频里月球车原本静止，是什么力量让它运动起来？我们课堂上没有月球，怎么用简单重物驱动小车？板书课题《用重物驱动小车》。
学生活动
观看航天视频，自由发言猜想动力来源，思考重物驱动小车的办法。
设计意图
真实航天情境激发爱国与探究兴趣，抛出核心问题，自然引出本课探究主题。
二、讲授新课（30 分钟）
（一）聚焦板块
教师活动
出示教材聚焦问题：是什么力量让月球车开始运动？我们怎样让自己的小车运动起来？出示垫圈、细绳、小车三样器材，提问：只用这三样，能不能让小车动？讲解资料框 “重力” 概念：地球吸引物体的力叫重力，质量越大重力越大。
学生活动
结合器材猜想方案，朗读重力知识点，说出垫圈下落是重力作用。
设计意图
明确探究核心问题，铺垫重力基础概念，为实验原理做铺垫。
（二）探索板块
教师活动
1. 出示实验器材，讲解装置组装方法：细绳一端系小车，一端挂钩垫圈，桌边悬空；讲解绳子长度标准：垫圈落地前小车刚好到达终点。
2. 明确对比实验规则：不变条件（同一小车、同一段路程、同一桌面），改变条件（垫圈数量）；示范操作：从 1 个垫圈开始，每组实验测 3 次，用挡板挡住小车停止，记录时间并计算平均值。
3. 巡视小组实验，指导学生规范计时、如实填写记录单，提醒多次测量。
学生活动
1. 小组组装实验装置，讨论绳子合适长度；
2. 分组开展实验：依次挂 1、2、3、4 个垫圈，三次计时、填写记录单、计算平均时间；
3. 用●数量标注每组小车运动快慢。
设计意图
动手操作落实探究实践，建立控制变量实验思维，学会数据记录与平均数值计算。
（三）研讨板块
教师活动
展示教材学生实验数据记录单，抛出三个研讨问题，组织小组讨论后全班交流：
1. 驱动小车的力怎样产生？拉力大小和运动快慢有什么关系？
2. 重复实验数据差异大，误差来源是什么？
3. 除了●，还有哪些表示运动快慢的方法？
引导总结：垫圈重力拉动细绳产生拉力；垫圈越多拉力越大，小车越快；误差来自计时、小车打滑、桌面摩擦等；可用数字、条形图、线段长短表示快慢。
学生活动
小组讨论交流，结合自己的实验数据回答问题，梳理实验规律。
设计意图
依托实验数据开展科学思维训练，分析误差培养严谨实验态度，拓展数据表达方法。
（四）拓展板块
教师活动
出示拓展挑战任务：控制小车 3 秒运动 1 米，提问两种控制方法；播放玉兔号动力科普短片，讲解工程师如何调节动力控制月球车行驶速度。
学生活动
思考两种控速方法：改变垫圈数量、改变小车自身重量；观看视频，联系生活与航天工程，说说力学知识的用处。
设计意图
实现知识迁移，建立工程应用意识，落实态度责任素养。
三、课堂练习（7 分钟）
（一）选择题
1. 拉动小车的拉力来自（ ）
A. 小车重力 B. 垫圈的重力 C. 桌面摩擦力
答案：B
2. 相同路程下，垫圈数量越多，小车运动时间（ ）
A. 越长 B. 越短 C. 不变
答案：B
3. 多次实验取平均值是为了（ ）
A. 加快实验速度 B. 减小数据误差 C. 改变拉力大小
答案：B
（二）判断题
1. 重力需要接触物体才能产生。（×）
解析：重力无需接触，地球隔空吸引物体。
2. 垫圈越多，作用在小车上的拉力越大。（√）
3. 只用小车和细绳，不加重物也能让小车自动运动。（×）
解析：没有垫圈重力提供拉力，小车不会自行运动。
（三）情境题
小明做实验，挂 2 个垫圈平均用时 1.6 秒，挂 4 个垫圈平均用时 0.97 秒，请分析现象并说明原理。
答案：垫圈数量变多，拉力变大，小车速度变快；垫圈的重力转化为拉力，拉力越大，相同路程小车运动时间越短。
四、课堂小结
今天我们借助垫圈、小车完成对比实验，知道垫圈下落的重力通过细绳变成拉动小车的拉力。实验中我们改变垫圈数量，发现垫圈越多拉力越大，小车跑完相同路程用时越短，运动速度更快。做实验时要多次测量取平均值，减少计时、摩擦带来的数据误差。我们还学会控制拉力大小改变小车快慢，这项知识也用在了玉兔号月球车上，工程师通过调节动力控制月球车行驶速度。生活里很多重物下落、拉动物体的现象，都和重力、拉力有关，课后大家可以继续观察身边类似的力学现象。
八、板书设计
用重物驱动小车
1. 动力来源：垫圈的重力 → 细绳拉力
2. 实验规律：垫圈越多 → 拉力越大 → 小车运动越快
3. 实验方法：控制变量、多次测量、取平均值
4. 应用：玉兔号月球车（调节动力控制速度）
九、教学反思
成功之处
1. 航天导入视频吸引力强，学生课堂参与度高，能主动猜想实验方案；
2. 分组实验器材简单易操作，学生能独立完成组装、计时、记录，落实探究实践；
3. 依托真实实验数据研讨，学生自主归纳拉力与运动快慢规律，科学思维得到锻炼；
4. 拓展环节联系月球车，打通课堂知识与航天工程，渗透科学态度责任。
不足之处
1. 部分小组计时操作不熟练，单次数据误差过大，课堂数据分析耗时偏长；
2. 少数学生难以区分重力和拉力，对 “重力转化为拉力” 的原理理解模糊；
3. 拓展挑战任务时间不足，学生来不及完整尝试控制小车 3 秒行驶 1 米。
教学建议
1. 课前增加 1 分钟秒表计时小练习，减少实验数据误差；利用示意图画细绳、垫圈受力，直观展示重力转化拉力；
2. 压缩基础实验操作时间，预留 5 分钟给拓展挑战，让学生动手调试垫圈数量控制车速；
3. 布置课后小实验：用矿泉水瓶重物拉动玩具小车，巩固课堂知识。

展开更多......

收起↑