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滑坡小车
 

科学

距离的测量

读及校准标度

动能

摩擦力和空气阻力

科学的测量和研究

 

设计和技术

运用的机械:轮胎和轴

组合部件

 

词汇

质量

位置

摩擦力

效率

 

辅助材料

4m长的光滑地面

米尺或卷尺

至少1m长的木板或架子做斜坡

大量的书或盒子提升板的高度

用乐高砖块来当标记

白板指示

剪刀
 
联系 阅读与思考
 
        小杰和小丽在公园里,为谁的车子可以从小山丘上滑下来跑得更远而争论着。

        小丽认为将小狗作为额外的重物放在小车的身上,小车可以行驶的更远,那是由于车子更重了,而小杰认为附加了重物会使得车子很难行驶。他想换个大轮子使他的小车行驶得更远。但是小丽依然坚持自己的观点。到底哪个小车可以跑得更远呢?是重的那辆车还是轻的那辆,是轮子大的车还是小的呢?让我们一起来发现其中的奥秘吧!
 

建构 设计与制作

设计要求:
       1、小组成员分别搭建小车的两个重要组成部分,并组装在一起。
2、通过改变后轮大小及车体的重量,了解行驶距离的远近。
 
开始制作:(参考搭建卡3A和搭建卡3B 
检查所有的轴和轴套,看看轮子是否很顺利地滚动?
 
 
        小车的滑坡需要有一个斜坡,可以从板的底部开始绘制一条起跑线,约1米长,放置一个支撑物,使起跑线与地面的垂直距离为15cm
 
           
 
        为了使所有的测试环境是公平的,所用的小车都可以从相同的斜坡下滑。
       小贴士: 如果板很厚,会使小车在到达地面前发生颠簸。我们可运用一片纸板使地面与板的连接达到平滑。
 
        注意:小车的前后轮全用小轮搭建,运用中圆盘刻度在一次运行中几乎精确地测量1m 这意味着当小车到达地板的时候,刻度在零。你要了解下图中小车空车重量约58克,重积木块重量约53克,几乎一样重,一个小轮重6克,一个中轮重16克!

反思  试验与讨论
 
        第一轮测量空载的小车可以在斜面上下滑行驶多远。用米尺测量车子滑行的距离,比较点和刻度。用乐高积木记录滑行后停止的位置。至少测量三次,确定你有科学的答案。
        一辆空载的车大约可以行驶160厘米,这超过了刻度盘的范围。刻度对一定公分之内是正确的。
 
        做一个有1米刻度的塑制刻盘和一支可擦掉的白板笔做标记。让空载的车从板上再次滑下,并且看刻盘上的标记和点的记录是否是160厘米。多做几次测试。不需要用尺或测量带,只要使用刻度盘读数就可以记录距离的。

        第二轮试验增加一个重积木块在车上(见搭建手册第 7 页,步骤 13)。预测可以跑多远,然后测试。
        小车跑的距离大约是原来的2倍。重积木块的“承重”给了小车2倍的能量。
 
        第三轮试验,比起小轮子,大轮子将帮助小车行驶得距离有多远?安装在车轴上并且在斜坡上测试(搭建手册第7页,步骤14)先测空载的小车(搭建手册第 7 页,步骤 14),然后测试负载的小车(搭建手册第 8页,步骤 15页)

延续 总结与拓展
 
超级刻度盘
 
        按搭建手册3B,搭至12页,步骤12。重新安装8齿齿轮和24齿齿轮。预测,然后测试刻度盘完整一次,该小车行驶多远。

        它行驶了
3米,新的齿轮轮子有3倍的齿数比。涡轮不得不转3倍和24齿齿轮转动一样。现在,你将需要校准刻度盘去精确测量3米的距离。

 

超级斜坡
 
        先预测,然后测试这个2倍高度的斜坡会发生什么?
        你获得双倍位移,双倍动能,但是没有双倍的轴摩擦力。