小学二年级科学（粤教粤科版）上册第四单元《橡皮筋动力小车》复习知识清单

小学二年级科学（粤教粤科版）上册第四单元《橡皮筋动力小车》复习知识清单

一、核心概念与科学原理

【基础】弹性与形变：这是理解本课所有现象的根基。物体在受到外力作用时，其形状或体积会发生改变，这种现象称为形变。当外力消失后，物体能自动恢复原状的特性，叫做弹性。橡皮筋就是典型的弹性物体。我们用手拉伸橡皮筋，感受到的那种对抗拉伸的力，就是橡皮筋产生了形变。拉伸得越长，形变越大。【高频考点】弹力：由于发生弹性形变而产生的力，叫做弹力。弹力的方向总是与形变的方向相反，即物体总是要恢复原来的形状。在橡皮筋动力小车中，当我们旋转竹棒（即车轴），将橡皮筋缠绕起来时，实际上就是迫使橡皮筋发生扭曲和拉伸的弹性形变。此时，橡皮筋为了恢复原状，就会产生一个“往回缩”的力，这个力通过竹棒传递到车轮上，驱动车轮滚动，从而使小车前进。因此，【核心考点】橡皮筋动力小车的根本原理，就是将橡皮筋储存的弹性势能，转化为小车运动的动能。

【难点】能量转化：这个概念对二年级学生较为抽象，但需要建立初步感知。当我们旋转竹棒“上发条”时，我们施加的力所做的“功”，被以“势能”的形式储存起来，这就像把一个小球举高，小球就有了“掉下来砸东西”的潜力一样。橡皮筋被拧紧后，它就储存了“想松开”的“弹性势能”。当小车被释放，橡皮筋恢复原状的过程中，储存的“弹性势能”就释放出来，转变成了小车运动的“动能”。

【重要】弹力大小的影响因素：在弹性限度内，橡皮筋的形变程度越大，产生的弹力就越大。对于本课的小车来说，【高频考点】橡皮筋缠绕的圈数越多，意味着橡皮筋被拉伸和扭转的形变程度越大，因此储存的弹性势能就越多，产生的驱动力（弹力）也就越大，小车通常能够行驶得更远。反之，缠绕圈数少，形变小，弹力小，行驶距离就短。

二、制作材料、结构与功能

【基础】材料清单与作用：制作一辆标准的橡皮筋动力小车，需要以下核心材料，每一种都承担着不可或缺的功能。

1.易拉罐：作为【基础】车身主体，起到连接和支撑其他所有部件的作用，为小车提供一个稳固的框架。

2.竹棒或木棒：作为【基础】车轴，连接车轮（圆形纸板），并将橡皮筋产生的动力传递给车轮，使车轮能够平稳转动。

3.圆形纸板：作为【基础】车轮，与地面直接接触，通过滚动的方式将车轴的旋转运动转化为小车的直线运动。通常需要两对（四个），以保证车身平衡。

4.橡皮筋：作为【非常重要】动力源，是整辆小车的“发动机”。通过自身的弹性形变来储存和释放能量，产生驱动小车运动的弹力。

5.钩状铁丝：作为【基础】传动与固定组件，一端钩住橡皮筋，另一端从易拉罐底部穿出，起到连接、导向和固定橡皮筋的作用，确保橡皮筋的弹力能有效作用在车轴上。

【难点】结构间的相互作用：理解各个部件如何协同工作，是诊断和改进小车问题的关键。竹棒穿过圆形纸板，并用橡皮筋或其它方式固定其位置，但需保证竹棒能自由转动。钩状铁丝固定在易拉罐底部，它将橡皮筋的一端“抓住”。橡皮筋的另一端则连接在竹棒上（通常是通过缠绕的方式）。当我们旋转竹棒时，橡皮筋就被逐渐缠绕在竹棒上，发生形变。放手后，橡皮筋恢复原状产生的弹力，就会拉动竹棒反向旋转，从而带动圆形纸板车轮转动，驱动小车前进。

三、制作流程与工艺要点

【基础】标准制作步骤：严格遵循步骤是成功的基础。

第一步：材料检查与预处理。核对所有材料是否齐全，检查易拉罐底部是否已打好小孔，圆形纸板中心孔是否合适。

第二步：橡皮筋的预处理。【注意】将橡皮筋两两连接，制作成多组较长的“橡皮筋链”，以便连接车身两端。

第三步：安装钩状铁丝。将钩状铁丝从易拉罐底部的小孔穿入，再从罐口穿出，使其钩子一端留在罐外底部。

第四步：连接橡皮筋与铁丝。用钩状铁丝的钩子，钩住预处理好的橡皮筋链的一端，将其从底部小孔拉出，使橡皮筋链的主体进入易拉罐内部。

第五步：固定橡皮筋另一端。将易拉罐内的橡皮筋链的另一端，牢固地挂在易拉罐的拉环上。

第六步：安装车轮与车轴。将圆形纸板（车轮）分别套在竹棒（车轴）的两端。将其中一根车轴（通常是后轴）与从易拉罐底部引出的、连接着钩状铁丝的橡皮筋链连接。具体操作是将橡皮筋链的末端套在竹棒上或通过缠绕方式固定。

第七步：车身加固。使用额外的橡皮筋将易拉罐、车轴等部件进一步捆绑固定，确保结构稳定，减少晃动。

第八步：最终检查。检查所有连接点是否牢固，车轮转动是否灵活，无卡滞。

【重要】工艺质量要求：制作的工艺直接影响小车性能。

1.连接的牢固性：所有用橡皮筋捆绑、铁丝钩挂的连接点都必须非常牢固。任何松动都会导致动力在传递过程中被消耗，甚至脱落。这是小车能否跑起来的关键。

2.车轮的同轴性与灵活性：两个后轮应尽量保持在一条直线上，转动时不能左右摇摆。车轮与车轴之间不能过紧（否则转不动），也不能过松（否则空转），确保车轴转动的每一圈都能有效驱动车轮。

3.车身平衡：车身应保持水平，四个车轮应同时着地，受力均匀，避免因车身歪斜产生额外阻力或导致跑偏。

四、测试、分析、改进与工程思维

【高频考点】测试方法与观察要点：将制作好的小车放在平坦的地面（如桌面、地板）上进行测试。

1.操作：一手握住易拉罐车身，另一手轻轻旋转竹棒，使橡皮筋缠绕起来（即“上发条”），注意不要过度缠绕以免橡皮筋断裂。

2.观察：将小车轻放在起始线后，平稳松手。重点观察两个指标：

（1）【基础】运动距离：从起始线到小车停止点前端的直线距离。

（2）【重要】运动方向：小车是否能沿直线前进，是否存在“跑偏”现象。

【核心考点】问题诊断与改进策略：测试后根据现象分析原因，这是科学探究的核心环节。

常见现象

可能原因分析

改进策略与措施

小车无法前进或距离极短

1.【基础】橡皮筋缠绕圈数过少，动力不足。2.【基础】连接点松动（如橡皮筋从铁丝上滑脱）。3.【重要】车轮被卡住，转动不灵活（如纸板孔过紧夹住竹棒）。4.某处连接断裂（如橡皮筋断开）。

1.增加橡皮筋缠绕圈数。2.检查并重新加固所有连接点，确保挂钩牢固。3.调整车轮与车轴的配合，可尝试扩大纸板孔或更换更光滑的轴。4.更换断裂的橡皮筋。

小车前进距离不稳定

1.【重要】每次缠绕的圈数不一致。2.车轮与地面打滑。3.测试环境（地面）不平整。

1.实验时，设定固定的缠绕圈数（如5圈、10圈）。2.检查车轮是否有油污或湿气，或尝试在车轮上增加摩擦力（如套上橡皮筋圈）。3.选择平整、统一的测试跑道。

小车严重跑偏

1.【重要】四个车轮不在同一平面，或两侧车轮大小、重量不一。2.【重要】车轴安装歪斜，导致一侧车轮阻力大。3.车身结构不对称，一边重一边轻。

1.校正车轮，确保两侧车轮与车轴垂直，调整纸板位置使其对称。2.重新安装车轴，使其与车身保持垂直。3.检查车身配重，可在轻的一侧添加少量橡皮泥等配重。

小车起步猛但很快停下

1.【难点】橡皮筋形变过大，超过弹性限度，造成永久变形或断裂。2.动力传递过程中有卡顿，初始弹力克服静摩擦后，后续动力被阻力消耗。

1.减少缠绕圈数，在弹性限度内使用。2.优化所有转动部位，减少摩擦，如润滑车轴。

【非常重要】工程思维（设计与迭代）：本课的核心价值在于让学生经历一个完整的“设计-制作-测试-改进”的工程循环。

1.设计思维：在动手前，先思考“我要做一辆什么样的小车？”，画出设计图，预想可能遇到的问题。

2.迭代优化：测试不是为了给小车打分，而是为了发现问题。将第一次制作的小车视为“1.0版本”，通过测试找到问题，分析原因，提出改进方案，然后动手修改，得到“2.0版本”，再进行测试。如此反复，不断优化小车的性能。这个过程比得到一个完美的成品更重要。

五、实验探究与变量控制

【难点与热点】探究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系：这是一个经典的对比实验，也是培养科学探究能力的绝佳素材。

1.提出问题：橡皮筋缠绕的圈数越多，小车行驶的距离会越远吗？

2.作出假设：橡皮筋缠绕的圈数越多，小车行驶的距离越远。

3.【重要】控制变量法（公平测试）：为了验证假设，必须保证实验的公平性。

（1）改变的条件（自变量）：橡皮筋缠绕的圈数。可以分别设定为3圈、6圈、9圈（或其他梯度，需在弹性限度内）。

（2）保持不变的条件（控制变量）：必须保证除了缠绕圈数，其他所有可能影响小车距离的因素都相同。例如：

A.同一辆小车。

B.相同的测试跑道（材质、平整度）。

C.相同的释放方式（轻轻松手）。

D.相同的橡皮筋（型号、新旧程度）。

E.每次测试前，确保车轮位置都从同一起跑线开始。

（3）需要测量的量（因变量）：小车从起点到停止点的行驶距离。

4.【重要】进行实验与记录数据：每组实验（如缠绕3圈）至少重复做3次，记录每次的距离，并计算出平均值。这样可以减小偶然误差，使结论更可靠。将数据记录在表格中。

5.分析数据，得出结论：分析实验数据，观察缠绕圈数与平均行驶距离之间的关系。通常得出的结论是：【高频考点】在一定范围内，橡皮筋缠绕的圈数越多，小车行驶的距离越远。反之，缠绕圈数越少，行驶距离越近。

六、考点、考向与解题指导

【常见题型与考查方式】

1.填空题：主要考查基础概念，如弹力、能量转化等。

1.2.例：橡皮筋动力小车的动力来自于橡皮筋被拉伸后产生的（弹力）。-2

2.3.例：当我们拧紧橡皮筋时，我们施加的力转化为了橡皮筋的（弹性势能），小车运动时，这个能量又转化为了小车的（动能）。-1

4.选择题：考查对概念、材料作用、影响因素的理解，以及分析简单问题的能力。

1.5.例：下列哪种情况可能会让橡皮筋动力小车跑得更远？（A）-4

A.增加橡皮筋缠绕的圈数B.减少橡皮筋缠绕的圈数C.给车身增加配重

2.6.例：测试时发现小车总是向一边拐弯，最不可能的原因是？（C）

A.一侧车轮被卡住B.车轴装歪了C.橡皮筋缠得太紧

7.判断题：考查对核心概念和科学方法的准确理解。

1.8.例：只要用了橡皮筋，小车就一定能动起来。（×）-2

2.9.例：做对比实验时，除了要研究的条件，其他条件都要保持不变。（√）

10.实验探究题：这是最重要的能力考查题型，分值高，考查综合能力。

1.11.【解答要点】会完整复述实验过程，包括：提出问题（缠绕圈数与距离的关系？）、作出假设（圈数越多，距离越远）、设计实验（明确变量：改变的是圈数，不变的是小车、跑道、橡皮筋等）、记录数据（需要重复实验并取平均值）、分析数据得出结论（圈数越多，距离越远）。

2.12.【易错点】在描述实验设计时，容易遗漏需要保持不变的“控制变量”。回答时，必须明确指出“除了橡皮筋缠绕的圈数不同，小车的其他条件、测试的跑道、释放的方式等都保持相同”。-6

13.问题解决题：给出一个故障现象，让学生提出改进建议。

1.14.【解题步骤】

第一步：仔细审题，明确故障现象（例如：小车跑不远、跑不直、根本不动）。

第二步：回顾原理，将故障与可能的原因联系起来（跑不远可能是动力不足或阻力大；跑不直可能是结构不对称）。

第三步：提出针对性的改进措施（动力不足就多绕几圈或换更粗的橡皮筋；阻力大就检查车轮是否卡住或车轴是否润滑；跑不直就检查车轮是否对齐）。

第四步：答案要具体、可行，有操作性。

七、拓展与STSE教育

【跨学科视野】技术与工程：让学生初步感受技术与工程领域的基本思想。从一张设计图开始，到选择合适的材料，再通过动手制作将想法变为现实，最后通过测试获取反馈，并根据反馈不断修改完善自己的设计。这个“设计-制作-测试-改进”的循环，就是工程师们解决问题、创造产品的核心流程。

【热点】材料与结构创新：启发学生思考，如果改变材料，小车性能会有何不同。例如：

1.车轮：如果用更轻的塑料瓶盖代替硬