五年级科学(上册) - 第四单元 运动和力
1.我们的小缆车
P70 细绳拴在小车上的位置与小车运动的方向有关吗?
绳子拴在小车车头的正中,防止小车跑偏。
P70 细绳的长短与小车在桌面上运动的距离有关吗?拉小车的绳子多长比较合适?
拉小车的绳子的长度约等于桌子的高度,这样,小车在桌面上运动的距离就不会超过桌子的长度。
P70 怎样不让小车掉下桌子去?
用手或其他物体挡住小车,防止小车冲出桌面。
P70 在这个装置中,铁垫圈起了什么作用?
在这个装置中,铁垫圈起了拉动小车的作用。我们是利用铁垫圈的重力使小车运动起来的。
P71 研究大小不同的力怎样影响小车的运动,为什么要多个多个地增加垫圈?
垫圈越多,产生的重力越大,小车运动得越快。
P71 是什么力拉动了小车?拉力大小与小车运动有什么关系?
是垫圈的重力拉动了小车,拉力越大,小车运动得越快。
2.用橡皮筋作动力
P72 松开转动车轮的手,车轮就会转动。使车轮转动的力来自哪里?
小车的动力来自橡皮筋的弹力。
P72 要使小车向前运动,橡皮筋在车轴上缠绕的方向应该是怎样的?
我们应该把橡皮筋往后绕,这样松开转动车轮的手时,橡皮筋就会回缩,从而带动车轴向前转动,使小车前进。
P73 橡皮筋缠绕一圈时和缠绕多圈时,橡皮筋产生的力大小一样吗?橡皮筋缠绕一圈时和缠绕多圈时,橡皮筋作用在小车上的时间一样吗?
不一样。缠绕多圈比缠绕一圈的力大,因此作用在小车上的力就大。缠绕的圈数越多,橡皮筋完全松开的时间越长,作用在小车上的时间就越长。
P74 橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系?为什么会有这样的关系?
在一定限度内,橡皮筋缠绕的圈数多,它的弹力大,作用在小车上的时间长,小车行驶得远;橡皮筋缠绕的圈数少,它的弹力小,作用在小车上的时间短,小车行驶得近。
P74 试一试,怎样使我们的小车行驶得更远?
适当增加橡皮筋的长度,增加橡皮筋缠绕的圈数,可以让小车行驶得更远。阻力主要来自车轴与车身的摩擦力,因此车轴转动得是否灵活也很关键。
3.像火箭那样驱动小车
P75 是什么力推动小车运动的?
在这个装置中,我们利用气球喷出的气体产生的反冲力让小车运动起来。
P76 试一试,我们能采用哪些办法使气球小车行驶得更远?
使用更大的气球;安装多个气球;减轻小车的质量;寻找更光滑的行驶路面。
P76 要使静止的物体运动起来,需要什么条件?怎样使物体运动得更快?
要使静止的物体运动起来,必须对物体用力。要使运动的物体运动得更快,必须对物体用更大的力。要使运动的物件停止下来,就应该施加相反的力或施加阻力。
4.测量力的大小
P77 观察弹簧测力计是由哪些部分组成的,想一想各部分有什么作用?
提环——当拉手用,方便提拉重物。
弹簧——测力计的主要部件,利用它的弹性(拉伸的长短)测量力的大小。
指针——指示弹簧伸长的多少,结合刻度板,指出力的大小。
刻度板——标明力的刻度,方便读出力的大小。
挂钩——挂测量的物体。
P78 用右面两种方法制作的测力计会有什么不同?怎样正确画出这两个测力计的刻度?
用右面两种方法制作的测力计的测重范围会不同。下面是标出它的零值、各刻度线的数值和量程的方法:
(1)当弹簧自然下垂(不挂钩码)时,指针指定的位置为零值。
(2)挂1N的钩码,指针指定的位置为1N刻线。
(3)挂两个1N的钩码,指针指定的位置为2N刻线。同理得到各刻度线。
(4)挂最多的钩码(但不超过弹簧弹性限度且没超过木板及上面的白纸条)在指针指示处标出钩码的总重,即为量程。
5.运动与摩擦力
P79 把手放在桌面上拖动,感觉用了多大的力?把手离开桌面做同样的运动,感觉用了多大的力?对比一下,两次用力大小有什么不同?
把手放在桌面上拖动,需要手掌用力才能在桌面上滑动。因为手掌和桌面之间产生了摩擦,在摩擦的过程中,我们的手掌会受到一种阻力,阻碍手向前运动。把手离开桌面做同样的运动,这种阻碍手向前的感觉没有了,来回运动感觉很轻松。因为手在空中拖动时,手掌和空气发生摩擦产生的阻力非常小,可以忽略不计。
P79 我们还能用什么方法感觉到摩擦力?
比如汽车紧急刹车,在地面上留下一道清晰的痕迹。我们不但可以看到轮胎被磨损,有时候也可以看到地面被损坏。这里我们既看到轮胎受到了摩擦力,也看到地面受到了摩擦力。
P80 这些物体运动时受到的摩擦力大小一样吗?物体运动受到的摩擦力与什么有关呢?
这些物体运动时受到的摩擦力大小不一样,物体运动受到的摩擦力与接触面状况以及物体的重量有关。
P80 实验要改变什么条件,我们准备怎么改变?实验中不能改变什么条件,我们怎么保持它们不变?
实验要改变接触面光滑程度,我们准备选用桌面和砂纸作为接触面。实验中不能改变的条件是物体的重量,我们可以通过在每个盒子里放入相同的钩码保持它们不变。
P81 实验要改变什么条件,我们准备怎么改变?实验中不能改变什么条件,我们怎么保持它们不变?
实验要改变物体的重量,我们准备在每个盒子里放入不同的钩码。实验中不能改变的条件是接触面的光滑程度,我们可以通过选择相同的接触面来保证其光滑程度不变。
P81 我们发现:
物体间接触面光滑,摩擦力小;物体间接触面粗糙,摩擦力大。物体重,运动时的摩擦力大;物体轻,运动时的摩擦力小。
6.滑动与滚动
P82 人们为什么用滚动方式移动重的物体?
滚动摩擦小于滑动摩擦,更省力。
P82 实验中不能改变什么条件?怎么保持不变?
(1)不改变的条件一:小车的重量、接触面的大小、接触面的光滑程度;方法:使用同一辆小车,在同一个地方来进行实验。
(2)不改变的条件二:小车的运动速度;方法:尽量保持相同的速度匀速运动。
P82 实验要改变什么条件?我们准备怎么改变?
改变的条件:小车的运动方式;
方法:先测小车正常行驶的滚动摩擦力,然后把小车的轮子固定住,测小车在刹车状态下与桌面的滑动摩擦力。
P83 我们的发现:
对于相同的物体,滑动的摩擦力大,滚动的摩擦力小。
P83 前几节课我们做小车实验时,为什么静止的小车要受到一定大小的拉力才能运动起来,为什么运动的小车失去动力自己会慢慢停下来?
静止的小车必须要克服摩擦阻力才能运动起来,所以要用一定大小的拉力。运动的小车、自行车失去动力后会停下来,是因为受到了摩擦力的作用。
P83 观察滚珠轴承的构造,猜想它有什么用处。
滚珠轴承是将滑动变成了滚动,可以减小摩擦力。
P83 还有什么办法能使我们的“滚珠轴承”转动得更灵活。
加润滑油能使我们的“滚珠轴承”转动得更灵活。
7.运动与设计
P84 摩擦力什么时候对我们有害?在什么时候对我们有利?
有害的摩擦力:机器运转,部件相互摩擦而磨损,使机器的使用寿命缩短;小孩蹬滑板车玩,摩擦力对滑板车前进有阻碍作用,迫使小孩不断地用力蹬滑板车。
有利的摩擦力:走路时,鞋底与地面的摩擦力为我们提供动力;汽车在行驶的过程中如果摩擦力太小很容易打滑;在冰面上摩擦力太小容易刹不住车而发生危险。
P85 自行车有哪些与运动密切有关的部件?
自行车上的前、后轮,车轴、后轮轴上的小齿轮,链条,中轴大链盘,脚蹬,刹车等都是与运动密切相关的部件。
P85 自行车运动哪些地方需要摩擦力?是用什么方法增加摩擦力的?
脚蹬子表面、轮胎表面需要摩擦力,是用做花纹使表面粗糙的方法增加摩擦力的;刹车橡皮需要摩擦力,是用增加压力的方法增加摩擦力的。
P85 自行车哪些地方不需要摩擦力?是用什么方法减少摩擦力的?
自行车的各转动轴、大小齿轮、链条处都是不需要摩擦力的地方,因此在设计时采用滚珠,变滑动为滚动来减小摩擦力。另外,可在这些部位加润滑油来减小摩擦力。
P85 自行车上的好设计:
8.设计制作小赛车
P87 怎样增大小赛车的动力?怎样延长动力作用于小车的时间?
对于橡皮筋动力小赛车来说,增大小赛车的动力可以用增加橡皮筋股数和长度的方法来解决。增加橡皮筋长度,可以获得更多的缠绕圈数,延长橡皮筋作用于小车的时间。
P87 如果用橡皮筋驱动轮子来带动小车前进,怎样克服轮子打滑的问题?如果用气球作动力,怎样减轻小车的重量?
增加橡皮筋股数,相对弹力也会增加,但如果动力太强的话,车子就容易打滑。解决办法:适当增加小车重量和轮胎粗糙程度,增大摩擦力。如果用气球作动力,为了减轻小车的重量,车身我们可以用泡沫塑料或矿泉水瓶来做。
P87 小车哪些地方的摩擦力是有害的?怎样减小它?
轮子与地面的摩擦是有害的,我们可以通过减轻小赛车的重量和使用硬质、光滑的塑料轮子的方法来减小摩擦阻力;轮轴转动处的摩擦是有害的,我们可以在转动摩擦处加些润滑油来减小摩擦阻力。