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(共22张PPT)
用重物驱动小车
第三单元 运动和力
教科版（新教材）五年级
上
第2课
课堂导入
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。
课堂导入
观看AI生成的月球车执行巡视探测任务的视频，思考：月球车在运动过程中，运动状态是否发生改变呢？
探究新知
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
跟着这些问题，我们一起来探索。
探究新知
1.用小车做实验，让小车运动起来。
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？
探究新知
拉动小车的力是怎样产生的？
拉小车的绳子多长比较合适？
垫圈受到重力向下掉落，绳子被拉紧，从而产生拉力拉动小车。
绳子长度要小于木板的长度，保证垫圈落地前，小车还在木板上运动，一般略短于木板即可。
探究新知
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。
探究新知
2.对重力大小（垫圈数量）与小车运动速度的关系进行实验。
为了研究重力大小（垫圈数量）与小车运动速度的关系，我们需要制订一个简单的实验方案。
提示：
①标明小车运动的起点和终点。
②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。
③继续增加垫圈，观察小车的运动有什么变化。
④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。
探究新知
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。
2.对重力大小（垫圈数量）与小车运动速度的关系进行实验。
探究新知
观看实验演示视频，进一步了解实验步骤，然后，再分组进行实验，获取你自己的实验数据。
探究新知
根据实验数据，填写实验记录单。
1个
2个
3个
……
探究新知
这组数据的差异较大，可能的原因是什么？
对比第二列时间数据，找出它们的变化趋势。
这是第一组同学的记录单，请对它进行数据分析。
计时操作误差、小车受到摩擦力变化、释放小车时机不一致等。
垫圈数量越多，拉力越大，小车运动时间越短，速度越快。
探究新知
1.驱动小车运动的力是怎样产生的？小车运动速度与力的大小有什么关系？
垫圈受到重力向下拉绳子，绳子产生拉力驱动小车。垫圈越多，拉力越大。拉力越大，小车运动速度越快；拉力越小，小车运动速度越慢。
探究新知
重复实验数据有差异，主要是人为操作造成的：释放小车时间不一样、计时快慢不同；还有桌面摩擦力、绳子松紧等因素，都会带来误差。
2.在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？
探究新知
3.除了用“●”符号的多少表示速度的大小之外，我们还有其他方法吗？
还有很多种方法可以表示速度的大小，例如：可以用柱状图、折线图来表示；也可以直接记录小车运动的时间，时间越短，速度越大。
探究新知
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。
挑战任务：控制小车的运动速度
我认为可以通过改变小车的重量来控制小车运动的速度。
我们也可以通过改变垫圈的数量来控制小车的运动速度。
科学家是如何控制月球小车的运动速度的？
一、选择题
1. 这个实验里，拉动小车的拉力来自（ ）
A. 小车自己的弹力 B. 垫圈的重力 C. 手推的力量
2. 不断增加挂着的垫圈数量，小车会（ ）
A. 运动越来越快 B. 运动越来越慢 C. 速度保持不变
3. 多次实验得到的数据不完全一样，下面哪一项不是造成误差的原因（ ）
A. 释放小车时机不同 B. 计时快慢不同 C. 垫圈数量不变
4. 下列现象和重力无关的是（ ）
A. 抛出去的球落回地面 B. 树叶落到地上 C. 风吹动树叶飘向远方
课堂练习
A
B
C
C
二、判断题（对的打√，错的打 ×）
1. 重力只有把物体吊起来的时候才会产生。（ ）
2. 拉力越大，小车运动得越快。（ ）
3. 实验数据出现一点点差异，有可能是计时、释放小车操作不一样造成的。（ ）
4. 做重力驱动小车实验时，绳子越长实验效果越好。（ ）
5. 苹果落到地面，是重力作用的结果。（ ）
课堂练习
√
×
√
√
×
课堂小结
小朋友们，通过今天的学习，你有哪些收获呢？
作业布置
2.8 动物的生命周期
一、生命周期共同阶段
出生 → 生长发育 → 繁殖 → 死亡
二、典型动物
鱼：卵→幼体→幼鱼→成鱼（不变态发育）
蛙：卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙（变态发育）
三、人类
胎儿→婴儿→儿童→成年→老年
四、生命理念
尊重生命，保护动物
1.回家利用家中简易材料，尝试制作重力驱动的简易小车，观察垫圈（重物）数量对小车快慢的影响。
2.复习本课重力、拉力相关知识点。
板书设计
第 2 课 用重力驱动小车
重力→垫圈产生拉力驱动小车
垫圈越多，拉力越大，小车速度越快
多次实验，减小实验误差
课后反思
本节课借助玉兔号月球车导入，有效调动学生学习兴趣，学生动手组装装置开展实验，大部分小组能够完成操作。部分小组实验时绳子长度把控不好，垫圈容易提前落地，影响实验效果。课堂研讨时部分学生对实验误差理解不够透彻，后续可以增加对比演示。要继续强化小组分工训练，引导学生更加实事求是对待实验数据，落实严谨的科学探究习惯。小学科学教科版（新教材）五年级上册
第三单元第2课《用重物驱动小车》教学设计
一、基本信息
版本：教科版新教材五年级上册
单元：第三单元运动和力
课时：第 2 课，课时时长 40 分钟
二、教学目标
（一）科学观念
1.知道重力是地球对地球表面物体的吸引力，不需要接触物体就可以产生作用，生活中物体下落现象都和重力有关。
2.理解垫圈的重力转化为绳子的拉力，以此驱动小车运动；明白拉力大小会改变小车运动速度，拉力越大，小车运动速度越快。
3.知道实验会存在误差，操作、环境等因素都会带来测量数据的差异。
（二）科学思维
1.能够根据实验现象推理拉力的产生来源，建立重力与拉力之间的逻辑联系。
2.能够分析实验数据，找出垫圈数量和小车运动速度的变化趋势，分析数据出现差异的多种原因。
3.能够思考多种方式描述运动速度，尝试思考控制小车运动速度的可行办法。
（三）探究实践
1.能利用小车、细绳、垫圈组装重力驱动小车实验装置，掌握装置组装要点，理解绳子长度的选择要求。
2.能按照实验方案开展对比实验，改变垫圈数量，多次测量小车运动时间，求取平均值，规范完成实验记录。
3.能够结合实验现象与记录的数据开展交流讨论，尝试完成控制小车速度的挑战任务。
（四）态度责任
1.体会严谨实验的重要性，明白重复多次实验可以减少实验误差，培养实事求是记录实验数据的习惯。
2.了解我国 “玉兔号” 月球车的科技成就，感受科学技术的力量，激发探究力与运动的兴趣。
3.小组合作实验过程中，养成分工协作、有序操作的实验习惯。
三、教学重难点
教学重点：认识重力，理解重力转化成拉力驱动小车运动；知道拉力大小对小车运动速度的影响。
教学难点：分析实验数据差异产生的原因，理解实验误差；规范完成对比实验操作。
四、教学准备
教师准备：多媒体课件、AI 生成的玉兔号月球车巡视视频、演示用小车、细绳、垫圈。
学生分组准备：金属框架四轮小车、细绳、若干垫圈、平整桌面、计时工具。
五、教学过程（40 分钟）
（一）课堂导入（5 分钟）
教师讲述科学史实：2013 年 12 月 15 日，“玉兔” 号月球车从嫦娥三号着陆器缓慢下行，登上月球表面开展巡视探测。
随后播放 AI 生成的月球车巡视探测任务视频，抛出思考问题：月球车在运动过程中，它的运动状态是否发生改变？
组织学生简单发言交流，学生结合视频说出月球车由静止变为运动，由运动变为静止，运动过程中方向发生了改变，这些属于运动状态发生了改变。
教师顺势追问：是什么力量改变了月球车的运动状态？如果我们自己动手，怎样才能让桌面上的小车运动起来？带着这两个问题，开启本节课的探究学习，板书课题《用重力驱动小车》。
（二）探究新知（28 分钟）
活动 1：组装实验装置，认识拉力的来源（8 分钟）
教师出示实验材料：四轮小车、细绳、垫圈。
向学生提问：我们有哪些办法可以让小车运动起来？如果手上只有垫圈和绳子，能不能让小车动起来？
学生自由发言，会说到用手推、用手拉小车等方法，再思考只用垫圈、绳子驱动小车的办法。
教师进行演示组装：把细绳一端系在小车车头，绳子另一端跨过桌子边缘，下端挂上垫圈。
紧接着抛出两个关键问题：拉动小车的绳子多长才比较合适？拉动小车的力是怎样产生的？
组织学生小组讨论之后，教师进行讲解：绳子长度要略短于木板（桌面）的长度，保证垫圈落地之前，小车还处在桌面之上，如果绳子过长，垫圈提前落地，小车就失去拉力。垫圈受到地球的重力向下坠落，绳子被拉紧，由此产生拉力拉动小车向前运动。
教师讲解重力概念：重力是地球对地球上一切物体施加的吸引力，不需要接触物体就能够发挥作用。生活中苹果落到地面、抛向空中的小球落回地面，都是重力发挥作用的现象，帮助学生建立重力的初步认知。
活动 2：探究重力大小（垫圈数量）和小车运动速度的关系（12 分钟）
教师过渡：垫圈的重力为小车提供拉力，那改变垫圈的数量，也就是改变拉力的大小，小车的运动速度会发生怎样的变化？我们需要设计实验开展探究。
教师明确实验操作提示：
第一，在桌面标记好小车运动的起点与终点，保证每次小车运动距离一致。
第二，实验从挂 1 个垫圈开始，逐个增加垫圈数量，直到小车刚好可以运动起来。
第三，继续增加垫圈，仔细观察小车运动的变化。
第四，记录垫圈数量，同时记录小车从起点行驶到终点所用的时间。
教师着重强调注意事项：每一种垫圈数量，至少重复测量三次，计算时间的平均值；实验过程中可以用手挡住小车，防止小车冲出桌面，保护实验器材。
先播放实验演示视频，让全体学生熟悉完整操作流程，之后学生分组动手开展实验，一边实验一边填写实验记录单，记录垫圈数量、每一次的运动时间，计算平均时间。
教师在教室巡视，对小组进行指导，提醒小组做好分工，部分同学释放小车，部分同学计时，部分同学记录数据，如实填写，不能修改实验结果。
实验结束，展示第一组同学的实验记录单，引导全体学生观察表格当中的时间数据，寻找变化趋势。学生可以观察到垫圈数量越多，小车运动花费的时间越短。
教师继续提问：同一垫圈数量下，几次测得的数据不完全一样，出现这种差异，可能是什么原因？引导学生进行思考，师生共同总结：垫圈数量越多，拉力就越大，小车运动时间越短，运动速度越快；数据差异来自计时操作存在误差、释放小车时机不一致、桌面摩擦力发生变化等多种因素。
活动 3：研讨交流，挑战控制小车运动速度（8 分钟）
出示三个研讨问题，组织小组讨论之后全班汇报。
第一个问题：驱动小车运动的力是怎样产生的？小车运动速度和力的大小是什么关系？
学生汇报后教师小结：垫圈受到重力向下拉扯绳子，绳子产生拉力驱动小车。垫圈越多，拉力越大；拉力越大，小车运动速度越快，拉力越小，小车运动速度越慢。
第二个问题：重复实验当中，测量的数据出现差异是什么原因造成？
师生总结，一部分是人为操作因素，释放小车的时刻不一样，计时快慢不同；还有客观因素，桌面摩擦力大小、绳子松紧状态，都会带来实验误差，多次实验求取平均值，能够减小误差带来的影响。
第三个问题：记录单除了用黑点多少表示速度大小，还有哪些其他表示速度大小的方法。
学生思考回答之后教师补充，可以使用柱状图、折线图来展示速度大小，也可以直接记录运动时间，相同距离之下，运动时间越短，代表运动速度越大。
开展挑战任务：我们能不能控制小车的运动速度，比如让小车 3 秒之内运动 1 米？同时拓展思考，科学家是如何控制月球小车运动速度的。
学生进行猜想，有的说可以改变小车自身重量，有的说可以改变垫圈的数量，改变拉力大小，就能够改变小车运动快慢，实现控制速度的目的，鼓励小组在课下尝试实践这个挑战。
（三）课堂练习（4 分钟）
教师出示课堂练习题，包含四道选择题，五道判断题，学生独立完成之后集体订正讲解。
选择题 1，拉动小车的拉力来自垫圈的重力；选择题 2，增加垫圈数量，小车运动越来越快；选择题 3，垫圈数量不变不是造成误差的原因；选择题 4，风吹树叶飘走和重力无关。
判断题：重力不是吊起来物体才会产生，故第一题错；拉力越大小车运动越快，第二题对；计时、释放操作不同会造成数据差异，第三题对；绳子不是越长效果越好，第四题错；苹果落地是重力作用，第五题对。
订正过程当中针对易错点再次巩固本课核心知识。
（四）课堂小结（2 分钟）
教师引导学生自主梳理本节课收获：认识重力，知道重力可以转化为拉力驱动小车；拉力越大小车速度越快；实验会存在误差，要多次测量；了解玉兔号月球车的运动启示。梳理完之后，强化核心概念。
（五）布置作业（1 分钟）
1.回家利用家中简易材料，尝试制作重力驱动的简易小车，观察垫圈（重物）数量对小车快慢的影响。
2.复习本课重力、拉力相关知识点。
六、板书设计
用重力驱动小车
重力→垫圈产生拉力驱动小车
垫圈越多，拉力越大，小车速度越快
多次实验，减小实验误差
七、教学反思
本节课借助玉兔号月球车导入，有效调动学生学习兴趣，学生动手组装装置开展实验，大部分小组能够完成操作。部分小组实验时绳子长度把控不好，垫圈容易提前落地，影响实验效果。课堂研讨时部分学生对实验误差理解不够透彻，后续可以增加对比演示。要继续强化小组分工训练，引导学生更加实事求是对待实验数据，落实严谨的科学探究习惯。
1 / 7小学科学教科版（新教材）五年级上册
第三单元第2课《用重物驱动小车》同步练习题
一、填空题
垫圈受到________向下坠落，拉紧绳子，绳子产生的________就拉动小车向前运动。
________是地球对地球上所有物体的吸引力，不需要接触物体就能产生作用。
在实验中，绳子的长度要__________木板的长度，防止垫圈提前落地。
垫圈数量越多，产生的拉力越__________，小车运动的速度越__________。
做科学实验时，同一个条件下至少测量____________次，再计算平均值，可以减小实验误差。
二、判断题（对的打√，错的打 ×）
重力只有把物体吊起来的时候才会产生。（ ）
拉力越大，小车运动得越快。（ ）
实验数据出现一点点差异，有可能是计时、释放小车操作不一样造成的。（ ）
做重力驱动小车实验时，绳子越长实验效果越好。（ ）
苹果落到地面，是重力作用的结果。（ ）
三、选择题
这个实验里，拉动小车的拉力来自（ ）
A. 小车自己的弹力 B. 垫圈的重力 C. 手推的力量
不断增加挂着的垫圈数量，小车会（ ）
A. 运动越来越快 B. 运动越来越慢 C. 速度保持不变
多次实验得到的数据不完全一样，下面哪一项不是造成误差的原因（ ）
A. 释放小车时机不同 B. 计时快慢不同 C. 垫圈数量不变
下列现象和重力无关的是（ ）
A. 抛出去的球落回地面 B. 树叶落到地上 C. 风吹动树叶飘向远方
四、简答题
简单说一说：重力是怎样驱动小车运动起来的？
在做垫圈拉动小车实验的时候，为什么同一个垫圈数量要重复做好几次实验？
参考答案
一、填空题
重力；拉力
重力
小于（略短于）
大；快
三
二、判断题
×
√
√
×
√
三、选择题
1.B 2.A 3.C 4.C
四、简答题
垫圈受重力向下掉落，把绳子拉紧，绳子产生拉力，拉力就带动小车运动。
多次实验取平均值，可以减少操作带来的实验误差，让实验结果更加准确。
1 / 2小学科学教科版（新教材）五年级上册
第三单元第2课《用重物驱动小车》课堂逐字稿
（课堂导入，5 分钟）
同学们，2013 年 12 月 15 日，“玉兔” 号月球车从嫦娥三号着陆器缓慢下行，登上月球表面开展巡视探测。
接下来我们一起来看一看月球车巡视探测的视频，请大家认真观察，想一想，月球车在运动过程中，它的运动状态是否发生改变？
好，视频播放完了，哪位同学愿意来说一说你的发现？
嗯，说得很好，月球车会由静止变为运动，也会由运动变为静止，行驶的时候运动方向还会发生改变，这些都属于运动状态发生了改变。
那老师要追问大家两个问题：是什么力量改变了月球车的运动状态？如果我们自己动手，怎样才能让桌面上的小车运动起来？带着这两个问题，今天我们就一起来开启本节课的探究学习。
板书课题，今天我们学习的内容是《用重力驱动小车》。
（探究新知活动 1：组装实验装置，认识拉力的来源，8 分钟）
大家看，老师这里准备了四轮小车、细绳还有垫圈。
老师想问问大家，我们都有哪些办法可以让小车运动起来？如果手上只有垫圈和绳子，我们能不能让小车动起来呢？
好，刚刚同学们说了可以用手推、用手拉小车这些方法，那只用垫圈和绳子，要怎么驱动小车呢，大家仔细看老师来演示组装。我们把细绳一端系在小车车头，绳子另一端跨过桌子边缘，下端挂上垫圈。
看完老师的演示，老师这里有两个关键问题想请大家小组讨论一下：第一，拉动小车的绳子多长才比较合适？第二，拉动小车的力是怎样产生的？现在给大家一点时间，小组内交流讨论。
好，时间到，哪个小组来分享你们讨论的结果？
老师来给大家总结，绳子长度要略短于桌面的长度，要保证垫圈落地之前，小车还处在桌面之上。如果绳子过长，垫圈提前落地，小车就会失去拉力，没有办法继续前进。
垫圈受到地球的重力向下坠落，绳子被拉紧，由此就产生了拉力，拉动小车向前运动。
那什么是重力呢？重力是地球对地球上一切物体施加的吸引力，不需要接触物体就能够发挥作用。生活当中苹果落到地面、抛向空中的小球落回地面，这些现象，都是重力在发挥作用。
（探究新知活动 2：探究重力大小（垫圈数量）和小车运动速度的关系，12 分钟）
垫圈的重力可以为小车提供拉力，那如果我们改变垫圈的数量，也就是改变拉力的大小，小车的运动速度会发生怎样的变化呢？接下来我们就通过实验来探究这个问题。
老师先给大家明确本次实验的操作提示。第一，请大家在桌面标记好小车运动的起点与终点，保证每次小车运动的距离是一致的。
第二，我们实验要从挂 1 个垫圈开始，逐个增加垫圈数量，直到小车刚好可以运动起来。
第三，继续增加垫圈，仔细观察小车运动发生的变化。
第四，记录垫圈数量，同时记录小车从起点行驶到终点所用的时间。
这里老师着重强调几个注意事项：每一种垫圈数量，我们至少要重复测量三次，并且计算时间的平均值；实验过程中大家可以用手挡住小车，防止小车冲出桌面，保护好我们的实验器材。
接下来我们先看实验演示视频，大家认真看，熟悉完整的实验操作流程。
好，视频看完了，现在请各个小组领取材料，分组动手开展实验，一边实验一边填写实验记录单，记录垫圈数量、每一次的运动时间，并且计算平均时间。
（巡视课堂，课堂口头指导）各个小组注意做好分工，一部分同学负责释放小车，一部分同学负责计时，还有同学负责记录数据，一定要如实填写，千万不能修改实验结果。
好，大部分小组已经完成实验，老师展示第一组同学的实验记录单，请全体同学仔细观察表格当中的时间数据，找一找数据有什么样的变化趋势。
大家发现了，垫圈数量越多，小车运动花费的时间就越短。
那老师继续提问大家：同样数量的垫圈，几次测量得到的数据却不完全一样，出现这样的数据差异，可能是什么原因呢？大家开动脑筋想一想。
好，我们一起来总结：垫圈数量越多，拉力就越大，小车运动时间越短，也就说明小车运动速度越快。而数据出现差异，有可能是计时操作带来误差、释放小车时机不一致，也有可能是桌面摩擦力变化等多种因素造成的。
（探究新知活动 3：研讨交流，挑战控制小车运动速度，8 分钟）
老师这里有三个研讨问题，请各个小组进行讨论，之后我们全班来汇报交流。第一个问题，驱动小车运动的力是怎样产生的？小车运动速度和力的大小是什么关系？第二个问题，重复实验当中，测量的数据出现差异是什么原因造成？第三个问题，记录单除了用黑点多少表示速度大小，还有哪些其他表示速度大小的方法？
好，讨论结束，我们来看第一个问题，哪个小组来汇报？
好，请坐，老师小结：垫圈受到重力向下拉扯绳子，绳子产生拉力驱动小车。垫圈越多，拉力越大；拉力越大，小车运动速度越快，拉力越小，小车运动速度越慢。
接下来第二个问题，重复实验数据存在差异是什么原因？谁来说一说？
嗯，很好。一部分是人为操作因素，释放小车的时刻不一样，计时快慢不同；还有客观因素，桌面摩擦力大小、绳子松紧状态，都会带来实验误差。而多次实验求取平均值，就能够减小误差带来的影响。
第三个问题，除了黑点，还可以怎么表示速度大小？
大家说得很不错，老师补充，我们还可以使用柱状图、折线图来展示速度大小，也可以直接记录运动时间。相同距离之下，运动时间越短，就代表运动速度越大。
接下来我们来做一个挑战任务：我们能不能控制小车的运动速度，比如说让小车 3 秒之内运动 1 米？大家也可以拓展思考，科学家是如何控制月球小车运动速度的。
哪位同学说一说你的猜想？
没错，我们可以改变小车自身重量，也可以改变垫圈的数量，改变拉力大小，就能够改变小车运动快慢，以此实现控制速度的目的。这个挑战大家可以课下小组继续尝试实践。
（课堂练习，4 分钟）
接下来我们来做几道课堂练习题，包含四道选择题，五道判断题，请大家独立完成。
好，时间差不多了，我们集体订正讲解。
看选择题第一题，拉动小车的拉力来自垫圈的重力。第二题，增加垫圈数量，小车运动越来越快。第三题，垫圈数量不变不是造成误差的原因。第四题，风吹树叶飘走和重力无关。
我们再来看判断题。第一题，重力不是吊起来物体才会产生，所以这道题错误。第二题，拉力越大小车运动越快，这道题正确。第三题，计时、释放操作不同会造成数据差异，这句话是对的。第四题，绳子不是越长效果越好，错误。第五题，苹果落地是重力作用，这句话正确。
刚刚的题目当中涉及到的，都是我们这节课的易错点，大家要再次巩固本课的核心知识。
（课堂小结，2 分钟）
同学们，现在我们一起来梳理本节课的收获，谁来说说，通过这节课，你学到了什么？
好，刚刚几位同学说得都很好。我们认识了重力，知道重力可以转化为拉力驱动小车；拉力越大，小车的速度就越快；实验当中会存在误差，所以我们要多次测量；同时我们也从玉兔号月球车身上得到了很多运动相关的启示。希望大家牢牢记住这些核心概念。
（布置作业，1 分钟）
最后老师布置今天的作业。第一，回家利用家中简易材料，尝试制作重力驱动的简易小车，观察垫圈或者重物的数量对小车快慢的影响。
第二，复习本课重力、拉力相关知识点。
今天的课就上到这里，下课。

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