资源简介

用重力驱动小车
一、基本信息
课题 用重力驱动小车 课型 新授课
课时 1课时 教材 教科版《科学》五年级上册 第三单元运动和力 第2课
年级 五年级 学科 科学
教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 金属框架四轮小车、垫圈、细绳、支架、秒表、记号笔、记录单
【教学目标】 1. 知识目标：知道重力是地球对物体施加的吸引力，重力可以产生拉力驱动小车运动。 2. 能力目标：能通过实验探究垫圈数量（拉力大小）与小车运动速度的关系。 3. 情感态度价值观目标：培养对比实验和数据分析能力，激发探究运动和力的兴趣。
【教学重难点】 重点：通过实验探究垫圈数量与小车运动速度的关系，发现拉力越大小车运动越快。 难点：能设计合理的实验方案，控制变量，准确测量运动时间。
二、教学过程
环节一 解读目标，检查预习 (2~3分钟) 复习导入：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。提问：是什么力量改变了月球车的运动状态？我们怎样让自己的小车运动起来？学生自由发言。 检查预习：请学生说说预习中想到的让小车运动的方法（推、拉、吹、用橡皮筋弹等）。 【预设回答】生1：用手推或拉。生2：让小车从斜坡上滑下来。 追问：如果只有垫圈和绳子，我们能让小车动起来吗？ 【关键追问】“垫圈和绳子怎样才能产生拉动小车的力？”引导学生思考实验装置。 小结：这节课我们用垫圈和绳子让小车运动起来，研究运动快慢的秘密。 回顾月球车登陆的情境，思考改变运动状态的力。 交流让小车运动起来的各种方法。 思考只用垫圈和绳子能否让小车动起来。 明确本节课的学习任务。 以“玉兔”号由静到动的真实情境复习导入，从运动状态变化引出力的作用，衔接单元主线。 【知识点】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，登陆月球表面。
环节二 认识重力，体验用垫圈驱动小车 (6~7分钟) 结合资料讲解：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。 出示实验装置：垫圈、细绳、金属框架四轮小车。演示把绳子一端系小车、一端挂垫圈并绕过支架。 提问：拉小车的绳子多长比较合适？（绳子长度要能让垫圈悬空）拉动小车的力是怎样产生的？ 讲解：悬挂的垫圈受到重力作用向下坠落，绳子便产生拉力拉动小车。 组织学生分组操作：从挂一个垫圈开始，逐个增加垫圈数量，直到小车可以动起来。 【预设回答】生1：挂1个垫圈小车不动。生2：挂到第4个，小车动起来了！ 【关键追问】“为什么垫圈挂得越多小车越容易动？”引导学生把垫圈数量与拉力大小联系起来。 【易错点】学生误以为小车是被垫圈“压”动的，强调垫圈靠重力下坠产生拉力。 小结：重力可以产生拉力，拉力能让小车运动起来。 了解重力概念，举例说明重力现象。 认识实验装置的组装方法。 分组操作：从挂一个垫圈开始逐个增加，直到小车动起来。 理解垫圈重力通过绳子转化为拉力。 在概念建立后立即动手体验，让学生直观感受重力产生拉力驱动小车，为定量研究作铺垫。 【知识点】重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力；悬挂的垫圈受重力下坠，绳子把重力转化为拉力拉动小车。
环节三 研究垫圈数量与小车运动变化的关系 (11~12分钟) 提出任务：对重力大小（垫圈数量）与小车运动速度的关系进行实验。为了研究这个关系，我们需要制订一个简单的实验方案。 引导明确实验方法：标明小车运动的起点和终点；从挂一个垫圈开始，逐个增加垫圈数量，直到小车可以动起来；继续增加垫圈，观察小车的运动有什么变化；记录每次实验中垫圈的数量和小车从起点到终点的运动时间。 出示提示：每种情况至少要测量三次，然后求平均值；用手挡住小车，可以让它停止。 学生分组实验，完成记录单，记录垫圈数量、运动时间，计算平均运动时间。教师巡视指导。 【预设回答】生1：我们组挂4个垫圈时用了1秒左右。生2：垫圈越多，小车跑完这段路越快。 组织汇报实验数据，教师汇总各组数据。 【关键追问】“怎样测量才能让数据更准确？”引导学生控制释放位置、及时计时。 【易错点】学生释放小车时用力推车，强调只靠垫圈拉力启动、每次从同一位置释放。 小结：垫圈数量越多，拉力越大，小车运动越快。 参与制订实验方案，明确变量控制。 标明起点和终点，分组实验。 每种情况至少测量三次并求平均值。 完成记录单，记录垫圈数量与运动时间。 汇报数据，初步发现垫圈越多运动越快。 通过完整的定量实验收集数据，训练控制变量与重复测量求平均的方法，落实重点。 【知识点】每种情况至少测量三次求平均值；记录垫圈数量和小车从起点到终点的运动时间。
记录单1：重力大小（垫圈数量）与小车运动速度的关系·上（环节三用，仿课本记录单）
重力大小（垫圈数量） 从起点到终点的运动时间 平均运动时间 运动速度（用●表示数量）
1个 第1次：
第2次：
第3次：
2个 第1次：
第2次：
第3次：
记录单2：重力大小（垫圈数量）与小车运动速度的关系·下（环节三用，仿课本记录单）
重力大小（垫圈数量） 从起点到终点的运动时间 平均运动时间 运动速度（用●表示数量）
3个 第1次：
第2次：
第3次：
4个 第1次：
第2次：
第3次：
环节四 数据分析 (5~6分钟) 出示课本第一组同学的记录单，提出任务：请对它进行数据分析。 出示数据：1个垫圈三次分别用时2秒、1.8秒、1.8秒，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。 引导：对比第二列时间数据，找出它们的变化趋势。 提问：这组数据的差异较大，可能的原因是什么？ 分析得出：垫圈数量越多（拉力越大），小车运动越快（时间越短）。 【预设回答】生1：垫圈越多，平均时间越短。生2：差异大可能是松手力度不一样。 【关键追问】“如果拉力再增大，运动时间会一直变短吗？”引导学生辩证看待数据趋势。 总结：重力可以产生拉力，拉力越大，小车运动越快。 分析第一组同学的记录单数据。 找出垫圈增多、平均时间变短的趋势。 分析数据差异较大的可能原因。 得出拉力越大、小车运动越快的结论。 通过分析真实记录单学习数据处理方法，训练从数据中发现规律的能力，突破难点。 【知识点】垫圈数量越多（拉力越大），小车运动所用时间越短，运动速度越快。
环节五 研讨 (6~7分钟) 提出研讨问题一：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？ 讲解归纳：悬挂的垫圈受到重力作用向下坠落，绳子会把垫圈的重力转化为拉力，拉动小车前进。在运动路程相同的条件下，拉力越大（垫圈数量越多），小车运动所用时间越短，运动速度就越快；拉力越小，小车运动速度越慢。 提出研讨问题二：在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？ 归纳：①每次释放小车的初始力度、松手位置不完全一致；②计时操作存在人为反应误差等。 提出研讨问题三：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？ 【预设回答】生1：用数字记录小车行驶的时间。生2：画柱状图、折线图来展示快慢。 【关键追问】“哪种表示方法更容易看出变化趋势？”引导学生体会图表表达的优势。 小结：重力产生拉力驱动小车，拉力越大运动越快；实验误差来自操作和计时。 解释驱动小车运动的力是怎样产生的。 归纳拉力大小与运动快慢的关系。 分析测量数据差异的成因。 交流表示运动快慢的多种方法。 通过三个层次的研讨，把实验现象整理成科学解释，并反思误差来源与数据表达，突破重难点。 【知识点】绳子把垫圈的重力转化为拉力拉动小车；路程相同时拉力越大运动越快；可用数字时间或柱状图、折线图表示快慢。
环节六 拓展：控制小车的运动速度 (3~4分钟) 出示挑战任务：我们能控制小车运动的速度吗？比如：让小车在3秒内运动1米。 组织学生讨论方案。 【预设回答】生1：我认为可以通过改变小车的重量来控制小车运动的速度。生2：我们也可以通过改变垫圈的数量来控制小车的运动速度。 提问：科学家是如何控制月球小车的运动速度的？ 【关键追问】“要让小车恰好3秒走1米，你会先估计再调整什么？”引导学生经历初步设计。 小结：改变垫圈数量（拉力大小）可以控制小车的运动速度。 明确挑战任务：让小车在3秒内运动1米。 讨论并交流控制速度的方法。 思考科学家控制月球小车速度的方式。 课后尝试完成挑战任务。 以挑战任务让学生反向运用本课结论，体会拉力控制速度的实际应用，呼应月球车情境。 【知识点】可以通过改变垫圈的数量（拉力大小）来控制小车的运动速度。
环节七 归纳总结 (2~3分钟) 结合板书带领学生梳理：什么是重力？垫圈数量与小车运动快慢有什么关系？ 请学生看着板书完整说出本课要点。 总结：重力是地球对物体的吸引力。实验发现：垫圈越多→拉力越大→运动越快。 【预设回答】生：垫圈的重力变成拉力，拉力大小车就快。 【关键追问】“弹力能不能也这样驱动小车？下节课我们试一试。”为下节课埋下伏笔。 小结：重力可以产生拉力，是我们驱动小车的好帮手。 看板书回顾重力的概念和实验结论。 完整说出垫圈数量与运动快慢的关系。 思考弹力驱动小车的可能，为下节课做准备。 以板书为线索收束全课，帮助学生形成“重力—拉力—运动”的认知链，并衔接弹力课程。 【知识点】重力：地球对物体的吸引力；垫圈越多→拉力越大→运动越快。
三、板书设计
用重力驱动小车 重力：地球对物体的吸引力 实验：垫圈越多→拉力越大→运动越快

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