新苏教版科学五年级上册-实验探究

新苏教版小学科学·五年级上册实验探究学习卡·全20课第一单元光与色彩第1课光的传播🎯探究主题光在空气中是沿直线传播的。🔬实验用品线香透明玻璃容器盖子激光笔硬卡纸×3橡皮泥手电筒白色卡纸长尾夹黑色波纹管半透明塑料膜纸杯橡皮筋蜡烛📐实验设计通过三种不同方法验证光沿直线传播的假设：方法一利用烟雾观察光束路径；方法二利用带孔卡纸观察光线通过条件；方法三利用黑色波纹管等材料自主设计实验。另制作小孔成像盒验证光的直线传播。📝实验步骤方法一（烟雾法）：1.把几支点燃的线香放入透明的玻璃容器内，盖上盖子。2.待容器充满烟雾后，打开激光笔，使其光束先后从不同方向射入玻璃容器。3.观察光束在烟雾中传播的现象。方法二（卡纸法）：1.剪三张同样大小的硬卡纸，在每张中间挖个小孔。2.用橡皮泥固定硬卡纸，使其保持直立，且小孔高度保持一致。3.左右移动硬卡纸，观察在什么情况下可以看见手电筒发出的光。方法三（自主设计）：利用白色卡纸、手电筒、黑色波纹管等材料，自主设计实验验证光的直线传播假设。制作小孔成像盒：1.准备半透明塑料膜、纸杯、橡皮筋和蜡烛。2.将塑料膜蒙在纸杯口，用橡皮筋扎牢。3.用笔尖在纸杯底部中央扎一个小孔，点燃蜡烛。4.将纸杯底部的小孔对着烛焰，慢慢调整距离，直到塑料膜上出现清晰的像。🔍实验过程方法一中，激光笔光束在烟雾中呈现一条笔直的光线，从不同方向射入均为直线；方法二中，只有当三个小孔在一条直线上时才能看见手电筒光，移动任何一张卡纸使孔不在一条线上，光便被遮挡；小孔成像实验中，塑料膜上出现倒立的烛焰像。✅实验结论光在空气中沿直线传播。小孔成像现象（塑料膜上出现倒立的像）进一步验证了光的直线传播原理——光从烛焰通过小孔沿直线传播到塑料膜，由于上下颠倒、左右反转，形成倒立的像。第2课光的反射🎯探究主题光的反射现象，以及不同材料的反光效果比较。🔬实验用品小镜子白色光面相纸白色打印纸黑色卡纸白色卡纸金属片塑料片手电筒📐实验设计分三组比较不同材料的反光效果：第①组比较白色光面相纸与白色打印纸；第②组比较金属片与塑料片；第③组比较黑色卡纸与白色卡纸。通过观察手电筒光照射到不同材料表面后的反射亮度，找出影响反光效果的因素。📝实验步骤1.用一面小镜子将阳光照射到背光的墙上，观察光的反射现象。2.用手电筒分别照射白色光面相纸、白色打印纸，比较反光亮度（第①组）。3.用手电筒分别照射金属片、塑料片，比较反光亮度（第②组）。4.用手电筒分别照射黑色卡纸、白色卡纸，比较反光亮度（第③组）。5.将各组实验结果记录在表格中。🔍实验过程第①组：白色光面相纸反光明显强于白色打印纸；第②组：金属片反光明显强于塑料片；第③组：白色卡纸反光明显强于黑色卡纸。镜子能将光反射到墙上，补光板能将光反射到脸部。✅实验结论光照射到物体上会发生反射，反射后光仍然沿直线传播，只是传播方向发生了改变。影响物体反光效果的主要因素有：表面光滑程度、颜色深浅、材料种类。表面越光滑、颜色越浅、材料越致密（如金属），反光效果越好。第3课潜望镜与万花筒🎯探究主题潜望镜的工作原理（光的反射），以及万花筒中多面镜子反射形成影像的规律。🔬实验用品硬纸盒镜子×2小船模型水面三面镜子彩色纸屑玻璃球积木📐实验设计先画出潜望镜示意图表达假设，再用硬纸盒和两面镜子制作简易潜望镜进行验证。万花筒部分通过改变两面镜子夹角观察影像数量变化，再用三面镜子围合彩色纸屑观察千变万化的图案。📝实验步骤制作潜望镜：1.在硬纸盒上剪两个平行的斜口（呈45°角）。2.将两面镜子镜面相对，分别放入两个斜口中固定。3.通过潜望镜下方的窗口观察上方物体。探究万花筒：1.竖立两面镜子，改变夹角（180°、150°、120°、90°、60°、30°），观察镜子里影像的数量。2.用三面镜子将彩色纸屑围起来，从上面观察彩屑在镜子里的影像。3.将彩屑换成玻璃球、积木等物品，观察图案变化。🔍实验过程潜望镜：通过下方窗口能清楚看到上方水面上的小船模型。万花筒：两面镜子夹角越小，镜中影像数量越多；三面镜子围合彩色纸屑后，从上方观察可看到对称、绚丽的六瓣花纹图案，转动镜子图案千变万化。✅实验结论潜望镜利用光的两次反射原理工作——光线经上方45°镜子反射后向下传播，再经下方45°镜子反射到达观察者眼中。万花筒利用多面镜子的多次反射，使简单图案形成对称且无限延伸的绚丽图案；镜子夹角越小，反射次数越多，影像数量越多。第4课七色光🎯探究主题白光可以分解为七色光，以及色光的三原色混合规律。🔬实验用品三棱镜手电筒喷雾器镜子水盆白卡纸小石块红/绿/蓝玻璃纸手电筒×3📐实验设计用三种方法制造彩虹：三棱镜分光法、水雾法、镜子和水法，验证白光可分解为七色光。再用红、绿、蓝三种色玻璃纸覆盖手电筒，观察色光混合后的颜色，探究光的三原色。📝实验步骤方法一：三棱镜制造'彩虹'1.手持三棱镜，让阳光或手电筒照射到三棱镜上。2.调整三棱镜的角度，直到地面（或白纸）上出现'彩虹'。方法二：水雾制造彩虹1.在晴朗无风的天气，背对着太阳，用喷雾器向空中喷水雾。2.观察水雾中出现的彩虹。方法三：镜子和水制造'彩虹'1.在一盆水中斜放一面镜子，让阳光照射到镜子上，用小石块固定。2.在水盆前竖直放一张白卡纸。3.调整镜子的角度，直到白卡纸上出现'彩虹'。观察色光混合：1.用红、绿、蓝三种颜色的玻璃纸分别蒙在三支手电筒上，在白纸上照出光斑。2.将任意两种颜色的光斑重叠，观察重叠处的颜色。3.将三种颜色的光斑重叠，观察重叠处的颜色。🔍实验过程三棱镜：白光通过三棱镜后在白纸上呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。水雾法：喷雾后在空中可见弧形彩虹。镜子水盆法：白卡纸上出现七色光带。色光混合：红+绿=黄，红+蓝=品红，绿+蓝=青，红+绿+蓝=白。✅实验结论白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的。三棱镜能将白光分解为七色光。红、绿、蓝三种色光的组合几乎能形成所有其他颜色的光，被称为光的三原色。牛顿实验证明：七色光可通过凸透镜会聚后重新合成白光，说明色彩来自光本身而非玻璃。第二单元热传递第5课热传导🎯探究主题热在金属棒和金属片上的传递方向和规律。🔬实验用品金属棒凡士林火柴棒酒精灯试管夹金属片铁架台📐实验设计分两部分探究：①金属棒上的热传导——用凡士林将火柴棒粘在金属棒不同位置，加热一端观察火柴掉落顺序；②金属片上的热传导——分别在金属片的一角、一边中间、中心加热，先预测热传导方向，再用实验验证。📝实验步骤金属棒上的热传导：1.用凡士林涂抹火柴棒的末端，并将其依次粘附在金属棒上。2.点燃酒精灯，加热金属棒的一端。3.观察火柴掉落的顺序，用数字标示出来。金属片上的热传导：1.推测点燃酒精灯后金属片上热传导的方向，用铅笔画出来。2.在金属片的一角加热/一边的中间加热/中心加热。3.用凡士林和火柴棒标记不同位置，观察火柴掉落顺序。4.用蓝笔标出实际实验结果，与预测对比。🔍实验过程金属棒：靠近加热端的火柴棒最先掉落，依次由近到远掉落。金属片一角加热：热从加热点向周围各方向传递，越近处火柴越先掉落；一边中间加热：热向两侧及对面传递；中心加热：热从中心向四周均匀传递。✅实验结论热传导是热从温度高的物体（或部分）传递到温度低的物体（或部分）的过程。热总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或从物体温度高的部分传递到温度低的部分。热在金属上从加热点向四周各个方向传递。第6课热对流🎯探究主题热在水中的传递规律及热对流的形成过程。🔬实验用品回形管×2铁架台染色水酒精灯注射器冷水杯染色冰块📐实验设计用两个灌满水的回形管固定在铁架台两侧，在管口加染色水，加热一个回形管的左下角，观察管内水的流动和颜色变化。另设置热水瓶与冷水瓶间抽掉玻璃板的对照实验，以及学生设计的染色热水注入冷水、染色冰块放入常温水等实验。📝实验步骤1.把两个灌满水的回形管固定在铁架台的两侧。2.分别在回形管的管口加入几滴染色水。3.用酒精灯加热一个回形管的左下角。4.观察两个回形管内水的流动有什么不同，以及每管水的颜色是怎样变化的。🔍实验过程被加热的回形管中，染色水从左下角受热后向上流动，到达顶部后向另一侧流动，再从右侧下降回到底部，形成循环流动（对流环路），管内颜色逐渐均匀。未被加热的回形管中水保持静止，颜色无明显变化。热水瓶与冷水瓶间抽掉玻璃板后，热水上升、冷水下降形成对流。✅实验结论液体或气体中，较热的部分上升，较冷的部分下降，通过循环流动使温度趋于均匀，这种传热方式叫作热对流。热在水中和空气中的传递方式相似，都是通过流体循环流动来传热。太阳能热水器储水箱安装在上方、暖气装置使房间暖和，都是利用热对流原理。第7课热辐射🎯探究主题热辐射的特点，以及不同颜色物体的吸热能力比较。🔬实验用品白纸袋黑纸袋温度计×2阳光/白炽台灯📐实验设计在形状大小一致的白纸袋和黑纸袋中各放一支温度计，放在阳光下同一位置，晒10~15分钟后比较温度差异，验证不同颜色物体的吸热能力。📝实验步骤1.在白纸袋和黑纸袋中各放一支温度计。2.将两个纸袋放在阳光下的同一位置。3.晒10~15分钟以后，读一读温度各是多少。4.比较两支温度计的读数差异。🔍实验过程黑纸袋中的温度计读数明显高于白纸袋中的温度计读数。阳光下光脚踩在不同地面上，深色地面感觉更烫。沙漠地区的人常穿白色长袍，屋顶种绿植、修建水池都能减少吸热。✅实验结论热辐射是热源直接向周围发射热的方式，无须接触或借助别的物体，热源温度越高，热辐射能力越强。热辐射与热传导、热对流不同，它不需要介质传递。颜色越深（黑色）的物体吸热能力越强，颜色越浅（白色）的物体吸热能力越弱，反射热辐射的能力越强。第8课材料的传热本领🎯探究主题比较不同材料的导热性能，以及铝箔对热辐射的反射作用。🔬实验用品烧杯热水数字温度计铜棒铁棒铝棒木头棒玻璃棒塑料棒铝箔深色棉布黑纸白炽台灯📐实验设计实验一：将6种不同材质的小棒（铜、铁、铝、木头、玻璃、塑料）同时放入热水中，用温度计或触感比较导热快慢，按导热性能排序。实验二：两个烧杯加等量室温水，外壁裹黑纸，分别用铝箔（亮面朝外）和深色棉布包裹，放在白炽灯前照射3分钟后比较温度，验证铝箔反射热辐射的能力。📝实验步骤实验一：比较不同材料导热性能1.利用提供的6种材质小棒，设计实验并操作（如同时插入热水，用凡士林粘火柴棒观察掉落顺序）。2.根据全班实验结果，把6种材质的小棒按导热性能排序。实验二：铝箔对热辐射的反射1.向两个同样大小的烧杯里加入等量室温水，烧杯外壁都裹一层黑纸。2.记录初始温度，确保两杯水的温度相同。3.分别用铝箔（亮面朝外）和深色棉布紧紧包裹住两个烧杯的外壁。4.将两个烧杯并排放在桌上，与白炽台灯保持相同距离；打开台灯，让灯光正对两个烧杯的中间照射。5.3分钟后观察并记录两支温度计的读数。🔍实验过程实验一：金属棒（铜、铝、铁）导热快，火柴棒最先掉落；非金属棒（玻璃、塑料、木头）导热慢，火柴棒掉落晚。导热性能排序：铜>铝>铁>玻璃>塑料>木头。实验二：铝箔包裹的烧杯温度计读数明显低于深色棉布包裹的烧杯，说明铝箔反射了热辐射。✅实验结论容易导热的材料叫作热的良导体（如铜、铝、铁等金属），不容易导热的材料叫作热的不良导体（如木头、塑料、玻璃）。铝箔虽然是热的良导体，但其光滑亮面能反射热辐射，因此可用于保温隔热。保温材料通常是热的不良导体，多具有疏松、多孔的特点，内部充满空气（空气也是热的不良导体）。第三单元常见的力第9课弹力🎯探究主题弹簧拉伸长度与拉力大小的关系，以及弹簧测力计的工作原理。🔬实验用品弹簧钩码（若干个）弹簧测力计尺子文具袋/剪刀/鞋等物品📐实验设计在弹簧上依次增加钩码（1~5个），测量并计算每次弹簧的拉伸长度，将数据标在坐标图中并连线，找出弹簧拉伸长度与拉力大小的规律。再推测挂6个钩码时的拉伸长度并验证。最后用弹簧测力计测量提起不同物品所需的力。📝实验步骤1.测量弹簧的原始长度。2.在弹簧上挂1个钩码，测量此时弹簧的长度，并计算弹簧拉伸的长度。3.依次在弹簧上挂2个、3个、4个、5个相同的钩码，分别测量并计算弹簧拉伸的长度。4.在下图中标出钩码个数与弹簧拉伸长度对应的点，再用线顺次连接各点。5.推测并验证挂6个钩码时弹簧的拉伸长度。6.使用弹簧测力计分别测量提起文具袋、剪刀、鞋等物品所需的力。🔍实验过程每增加一个钩码，弹簧伸长的长度相同，坐标图中各点连成一条直线。推测挂6个钩码时的拉伸长度与实际测量值一致。弹簧测力计使用前需检查指针是否在'0'刻度处，读数时视线与指针齐平，所测力不能超过最大测量值。✅实验结论弹簧伸长是有规律的，每增加一个钩码，弹簧伸长的长度相同。弹簧拉伸长度与拉力大小成正比关系。人们根据这一规律制成了弹簧测力计。力的单位是牛顿（N）。物体受到外力作用时形状发生变化，撤去外力后恢复原状的性质叫弹性，由此产生的力叫弹力。第10课摩擦力🎯探究主题影响摩擦力大小的因素（接触面粗糙程度和压力大小），以及液体中运动阻力与物体形状的关系。🔬实验用品弹簧测力计带拉环木块带拉环和凹槽木块长木板毛巾桌面钩码铁架台细线洗洁精塑料瓶橡皮泥📐实验设计采用控制变量法分别验证两个假设。假设一：保持压力不变，改变接触面粗糙程度（桌面vs毛巾），测量摩擦力。假设二：保持接触面不变，在木块中放钩码增大压力，测量摩擦力。另用不同形状橡皮泥模型放入洗洁精中比较下沉快慢，探究液体阻力与物体形状的关系。📝实验步骤测量摩擦力基本方法：1.将弹簧测力计水平固定在铁架台上，指针调至'0'刻度处。2.将带拉环的木块放在长木板上，用细线连接木块拉环与弹簧测力计挂钩。3.匀速拉动长木板，弹簧测力计的示数即为摩擦力大小。假设一验证（接触面粗糙程度）：1.保持木块和钩码数量不变（压力不变）。2.分别在桌面和毛巾表面匀速拉动，测量并记录摩擦力（各3次取平均）。假设二验证（压力大小）：1.保持接触面不变（如都在长木板上）。2.在木块里分别放0个、1个、2个钩码改变压力，测量并记录摩擦力。液体阻力探究：1.在高一点的塑料瓶里装大半瓶洗洁精。2.将等重的可塑橡皮泥做成不同形状的模型。3.将这些模型同时放入塑料瓶，比较它们下沉的快慢。🔍实验过程假设一：毛巾表面的摩擦力明显大于桌面表面的摩擦力。假设二：钩码越多（压力越大），摩擦力越大。液体阻力实验：流线型形状的橡皮泥下沉最慢，扁平形状的下沉最快。✅实验结论摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关。接触面越粗糙，摩擦力越大；压力越大，摩擦力越大。物体在液体或空气中运动时也会产生摩擦力（运动阻力），流线型形状可以减小液体阻力。生活中可通过增大粗糙程度或压力来增大摩擦力（如轮胎花纹），通过加润滑油、减小接触面积、变滑动为滚动来减小摩擦力。第11课浮力🎯探究主题影响物体在水中沉浮状态的因素（质量和体积），以及下沉物体是否受到浮力。🔬实验用品小铁球橡皮石块塑料尺苹果泡沫塑料块弹簧测力计空心塑料球×3橡皮泥电子天平A4纸1元硬币📐实验设计问题一：体积相同、质量不同——三个同样大小的空心塑料球分别装满、装一半、装少许橡皮泥，放入水中观察沉浮。问题二：质量相同、体积不同——三个不同大小的空心塑料球装入等量橡皮泥（电子天平称量确保质量相同），放入水中观察沉浮。另用弹簧测力计分别测空气中和水中的石块拉力，验证下沉物体是否受到浮力。📝实验步骤问题一：体积相同、质量不同1.给同样大小的三个空心塑料球分别贴上标签1、2、3。2.1号球内装满橡皮泥，2号球内装一半橡皮泥，3号球内装少许橡皮泥。3.把三个塑料球放入水中，观察它们的沉浮状态。问题二：质量相同、体积不同1.给不同大小的三个空心塑料球分别贴上标签1、2、3。2.在三个空心塑料球中装入橡皮泥，用电子天平称量，确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相同。3.把三个塑料球放入水中，观察它们的沉浮状态。观察下沉物体是否受浮力：1.先用弹簧测力计测出在空气中提起石块所需的拉力。2.再测出在水中提起石块所需的拉力。3.比较两次读数差异。🔍实验过程问题一：装满橡皮泥的球下沉，装少许橡皮泥的球上浮。问题二：体积最大的球上浮，体积最小的球下沉。弹簧测力计在水中提起石块的读数小于在空气中的读数，说明石块在水中受到浮力。将实心橡皮泥做成船形可以从下沉变为上浮，A4纸折成纸船可承载硬币。✅实验结论浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力，这种力叫作浮力。物体在水中的沉浮状态与物体的质量和体积有关。体积相同，质量越大越容易下沉；质量相同，体积越大越容易上浮。改变物体的形状（如做成船形）可以增大排水体积，从而增大浮力使物体上浮。万吨巨轮虽由钢铁制成，但因船体空心体积大、排水量大，能获得足够浮力浮在水面。第12课力与运动🎯探究主题拉力大小与小车运动快慢的关系，以及磁力能否改变物体运动方向。🔬实验用品小车钩码细线定滑轮秒表钢珠斜面磁铁📐实验设计实验一：用细线连接小车和钩码，通过定滑轮悬挂钩码提供拉力，依次增加钩码数量改变拉力大小，测量小车走完全程所需时间。实验二：让钢珠从斜面滚下记录运动路径，在路径一侧放磁铁后再次滚下，比较路径变化。📝实验步骤实验一：拉力大小与小车运动快慢1.用一根细线连接小车和钩码，用手把小车固定在桌子一侧，把钩码通过装在桌子另一侧的定滑轮悬挂起来。2.确定起点和终点。3.释放小车，测量小车走完全程所需的时间。4.依次增加钩码的数量，测量小车走完全程所需的时间（每种情况测3次取平均）。实验二：磁力能否改变运动方向1.让钢珠从斜面顶端滚下，记录钢珠的运动路径。2.在钢珠运动路径的一侧放一块磁铁。3.再次让钢珠从斜面顶端滚下，观察并记录钢珠的运动路径。🔍实验过程实验一：钩码数量越多（拉力越大），小车走完全程的时间越短（运动越快）。实验二：放置磁铁后，钢珠的运动路径向磁铁方向弯曲偏转，与未放磁铁时的直线路径明显不同。✅实验结论拉力越大，小车运动越快；拉力越小，小车运动越慢。力可以使静止的物体运动，使运动的物体停下，还能改变物体运动的快慢和方向。磁力可以改变钢珠的运动方向，说明不接触的力也能影响物体运动。重力是地球对物体引力的表现，使物体下落。第四单元简单机械第13课撬重物的窍门🎯探究主题杠杆是否省力，以及支点位置对省力效果的影响。🔬实验用品底座带刻度木条垫片（若干）重物📐实验设计用底座和带刻度的木条搭建杠杆装置，用红点标出支点、动力点、阻力点的位置。在阻力点放固定数量垫片（重物），在动力点放垫片撬起重物，记录所需垫片数。改变支点位置，分别组装省力杠杆和费力杠杆，比较动力点所需垫片个数。📝实验步骤1.用底座和带刻度的木条搭建一个杠杆装置，用红点标出支点、动力点、阻力点的位置。2.在阻力点放固定数量的垫片（保持左边垫片数不变），在右侧动力点放垫片，记录撬起重物需要多少个垫片。3.改变支点的位置（使支点靠近阻力点），观察所需动力点垫片数的变化。4.再改变支点位置（使支点靠近动力点），观察所需动力点垫片数的变化。5.比较三种不同支点位置下，撬起重物时动力点所用的垫片个数。🔍实验过程当支点靠近阻力点（动力点到支点距离>阻力点到支点距离）时，动力点用较少垫片就能撬起重物（省力）；当支点在中间时，动力点垫片数与阻力点相同（不省力也不费力）；当支点靠近动力点时，动力点需要更多垫片（费力）。✅实验结论当动力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，使用杠杆省力；相等时不省力也不费力；小于时费力。杠杆是在力的作用下能够绕支点转动的硬棒。生活中省力杠杆有铁锹、杆秤等；费力杠杆有筷子、钓鱼竿等——费力杠杆虽然费力，但动力点移动很小距离就能使阻力点移动很大距离，省距离。第14课拧螺丝的学问🎯探究主题轮轴在什么情况下省力，以及动力作用在轮上与轴上的区别。🔬实验用品轮轴装置钩码（若干）📐实验设计对比实验一：在轴上挂一定数量钩码，在轮上施力提起钩码，记录所需力的大小。对比实验二：在轮上挂同样数量钩码，在轴上施力提起钩码，记录所需力的大小。比较两次力的大小差异。📝实验步骤1.在轴上挂一定数量的钩码，观察在轮上用了多大的力，才能将钩码提起来。2.在轮上挂同样数量的钩码，观察在轴上用了多大的力，才能将钩码提起来。3.比较两次用力的大小。🔍实验过程在轴上挂钩码、在轮上施力时，所需的力明显小于直接提起钩码的力（省力）。在轮上挂钩码、在轴上施力时，所需的力明显大于直接提起钩码的力（费力）。因为轮的半径大于轴的半径，动力作用在轮上时力臂更长，所以省力。✅实验结论力作用在轮上时省力，力作用在轴上时费力。轮轴是轮和轴相对固定、轮转动时轴也跟着转动的装置。因为轮的半径大于轴的半径，在轮上用力相当于增大了力臂，所以省力。门把手、水龙头、卷笔刀、自行车车把等都是轮轴。动力作用在轴上的轮轴（如自行车脚踏板带动链盘）虽然费力，但轴转动一圈带动轮转动更大的距离。第15课升旗的方法🎯探究主题定滑轮和动滑轮的特点——是否省力、能否改变用力方向。🔬实验用品滑轮绳子钩码弹簧测力计铁架台📐实验设计分别组装定滑轮和动滑轮，观察用它们提升钩码时用力方向与钩码提升方向是否一致，用弹簧测力计测量匀速提升不同质量钩码（50g、100g、150g）所需力的大小，并记录在表格中。同时与直接提升的力对比。📝实验步骤1.组装定滑轮（滑轮位置固定）和动滑轮（滑轮随物体移动）。2.观察分别用它们提升钩码时，用力方向与钩码提升方向是否一致。3.用弹簧测力计测量直接提升50g钩码所需的力。4.用弹簧测力计测量通过定滑轮匀速提升50g钩码所需的力。5.用弹簧测力计测量通过动滑轮匀速提升50g钩码所需的力。6.换100g、150g钩码重复上述测量，将数据记录在表格中。🔍实验过程定滑轮：用力方向向下，钩码向上提升（方向改变），弹簧测力计读数与直接提升相同（不省力）。动滑轮：用力方向向上，钩码也向上提升（方向不改变），弹簧测力计读数约为直接提升的一半（省力一半）。✅实验结论定滑轮不省力，但能改变用力方向（向下拉绳即可向上提升重物，如升旗）。动滑轮省力（约省一半力），但不能改变用力方向。滑轮由一个有槽的轮子和绕过轮子的绳索组成，可以绕中心轴转动。生活中晾衣架、起重机等用到定滑轮或动滑轮。第16课斜坡的启示🎯探究主题斜面是否省力，以及拉力大小与斜面坡度的关系。🔬实验用品弹簧测力计小车木板书本（不同厚度）三角形纸铅笔📐实验设计先用弹簧测力计测量直接提起小车所需的力，再搭建斜面将小车匀速拉至相同高度测量拉力，比较两次力的大小。然后利用同样高度的书本、长短不同的木板设置不同坡度（大、中、小）的斜面，在斜面上匀速拉动小车至同一高度，测量并比较拉力大小。另将三角形纸绕在铅笔上探究螺丝与斜面的关系。📝实验步骤1.用弹簧测力计测量直接提起（竖直提升）小车需要的力。2.搭建一个斜面，将小车匀速拉至相同高度，测量拉小车的力。3.比较两次用力的大小（验证斜面是否省力）。4.利用同样高度的书本、长短不同的木板设置不同坡度（大、中、小）的斜面。5.在每种坡度的斜面上匀速拉动小车至同一高度，测量并比较拉力大小（各3次取平均）。6.将一张三角形纸绕在一支铅笔上，观察螺纹的形成，探究螺丝与斜面的关系。🔍实验过程沿斜面拉小车的力明显小于直接竖直提起小车的力（斜面省力）。坡度越小（斜面越长），拉力越小；坡度越大（斜面越短），拉力越大。三角形纸绕在铅笔上后，斜边变成了螺旋形的螺纹，说明螺丝的螺纹本质上是缠绕在圆柱上的斜面。✅实验结论斜面省力。坡度越小越省力，坡度越大越费力。斜面是一端高于另一端的倾斜平面。螺丝的螺纹本质上是缠绕在圆柱体上的斜面，所以拧螺丝时省力。盘山公路、楼梯引桥建成螺旋形是为了延长斜面长度、减小坡度，从而更加省力。杠杆、轮轴、滑轮、斜面统称简单机械。第五单元仿生第17课生物的启示🎯探究主题仿生的概念，以及蜂巢结构（正六边形密铺）的奥秘。🔬实验用品棉签（60根）A4纸（3张）练习本（若干）苍耳果实尼龙搭扣放大镜📐实验设计先观察苍耳果实与尼龙搭扣、蒲公英与降落伞、章鱼与吸盘等生物与发明物的相似之处，理解仿生概念。再用60根等长棉签分别密铺正方形和正六边形比较面积；用3张A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，在上面逐本放练习本比较抗压能力。📝实验步骤观察仿生实例：1.观察苍耳果实上的倒钩和尼龙搭扣，用放大镜比较它们的相同之处。2.观察蒲公英与降落伞、章鱼与吸盘挂钩、荆棘与铁丝网等的对应关系。探究蜂巢结构奥秘：1.分别用60根等长棉签，照样子密铺正方形和正六边形，比较密铺成的图形哪个面积大。2.用3张A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱。3.在三个柱体上面一本一本地放练习本，比较不同形状柱体的抗压能力。🔍实验过程棉签密铺实验：用相同数量棉签，正六边形密铺的面积大于正方形密铺的面积。抗压实验：正六棱柱能承受最多练习本，正四棱柱次之，正三棱柱最少。苍耳果实的倒钩结构与尼龙搭扣的倒钩结构高度相似。✅实验结论正六边形密铺面积最大，正六棱柱抗压能力最强。生物在长期进化过程中形成了有利于生存的形态结构，人们从中获得启示发明了许多有用物品——这就是仿生。蜂巢采用正六边形结构，用最少蜂蜡建成最大面积且抗压最强的巢房（蜂窝猜想）。金属蜂窝面板等物品就是根据蜂巢结构原理制作的。第18课蛋壳与薄壳结构🎯探究主题拱形结构的承重能力，以及蛋壳抗压的奥秘和薄壳结构原理。🔬实验用品A4纸（2张）木块（若干）生鸡蛋（4枚）瓶盖（4个）平板重物📐实验设计实验一：用A4纸分别做平桥和拱桥的桥面，保持桥墩跨度相同，往桥面中间逐个加相同的木块，比较平桥和拱桥的承重能力。实验二：用手握1枚生鸡蛋测试能否握碎；用4枚鸡蛋用瓶盖固定后放平板加重物，测试蛋壳能承受多大压力。经过蛋壳上某一点画拱，分析蛋壳承重原理。📝实验步骤实验一：拱承重1.用两张A4纸分别做成平桥和拱桥的桥面，保持桥墩跨度相同。2.往桥面中间逐个加相同的木块。3.画出平桥和拱桥桥面形状的变化，记录承重木块数。实验二：蛋壳抗压1.用手把握1枚生鸡蛋，尝试将其握碎。2.用4个瓶盖固定4枚鸡蛋，在上面放一块平板。3.在平板上逐次加重物，观察蛋壳能承受多大压力。4.经过蛋壳上某一点画拱，分析蛋壳承重的奥秘。🔍实验过程实验一：平桥很快被压塌（1~2个木块），拱桥能承受更多木块（4个以上）才塌。实验二：用手很难握碎1枚鸡蛋；4枚鸡蛋能承受数本厚书或多个重物的压力而不破裂。蛋壳上任意一点都可以画出弧形的拱线，说明蛋壳由无数个拱形组成。✅实验结论拱形结构的承重能力远大于平桥。拱能将向下的压力分解为向两侧下方的力，因此承重能力强。蛋壳虽薄但弧形结构将外力均匀分散到整个壳体，因此能承受较大压力。工程师从蛋壳中得到启示，发明了轻薄抗压的薄壳结构，具有用料少、抗压强、美观等优点，广泛应用于国家大剧院、灯泡、石拱门等建筑中。第19课海豚与声呐🎯探究主题海豚回声定位的原理，以及声呐、B超、雷