目 录
运动和力
第一节 力的来源........................2
第二节 力的测量与磨擦力................8
第三节 运动与设计.....................15
沉与浮
第一节 简单的物体沉浮现象.............17
第二节 浮力及应用.....................35
第三节 PPT制作船的发展史.............38
工具和机械
第一节 工具的使用及杠杆的科学.........43
第二节 滑轮...........................49
第三节 斜面与运动.....................55
第四节 用阿基米德撬地球的故事制作PPT..59
第一节 形状与弯曲.....................62
第二节 拱形与桥梁.....................68
第三节 形状与结构的应用...............
72形状与结构
运动和力
玩过玩具小车吗？ 我们一定知道，玩具小车有的是被推着或拉着前进的，有的是靠上发条前进的，有的则要安装电池……使玩具小车运动起来的办法是多种多样的。
玩具小车和真正的车辆有很大的不同，但是它们的运动却包含着许多相同的科学道理。
我们在本单元的学习中将使用不同的力让小车运动起来，研究影响小车和其他物体运动的一些力，初步了解物体运动与受到的力的关系。我们还将设计和制作一辆小小的赛车。
让我们开始吧！
第一节 力的来源
我们的小缆车
几千年前，人类就发明了车。我们知道哪些不同类型的车？它们是靠什么动力运动
的？
车可以使用不同的动
力，缆车是用钢缆绳拉着
前进的车，它可以轻松地
爬上陡坡，是很有特色的
运输工具。
● 安装一个小缆车
我们照图的样子安装一个小缆车。细绳拴在小车上的位置与小车运动的方向有关吗？
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？
怎样不让小车掉下桌子去？
试一试，在小钩上挂上一些铁垫圈，小车能不能很好地运动起来。
在这个装置中，铁圈起了什么作用。
我们提水，感到水桶对手有向下的拉力；我们背书包，感到书包对肩部
有向下的压力。物体都受到一个向下的力，这就是重力。
2
● 拉力大小与小车的运动
推测一下，多大的拉力能使小车运动起来？大小不同的拉力怎样影响小车的运动？
我们来做实验推测。
1.从挂一个垫圈开始，一个一个增加垫圈，直到小车可以动起来。
2.再多个多个地增加垫圈，观察和记录小车的运动是怎样变化的。研究拉力大小与小车运动关系的记录
挂（ ）个垫圈，刚好能使小车运动起来
拉车大小
（垫圈个数）实验次数
1
2
3
1
2
3
1
2
3小车运动的快慢从起点到终点时间快慢顺序
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？
是什么力拉动了小车？拉力大小与小车运动有什么关系？ 用橡皮筋作动力
这些车用什么作动力？
3
我们能不能给小车装上动力，让
它自己运动起来呢？
把橡皮筋圈连接起来，一端固定
在车架上。转动车轮，将橡皮筋的另
一端缠绕在轴上。我有好多种方法给小车装上动力，先用橡皮筋作动力吧。
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？
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？
试一试，橡皮筋能驱动小车前进了吗？
● 橡皮筋缠绕圈数与小车行驶的距离
推测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？
怎样设计实验检验我们的推测？
实验时注意观察：
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？
4
橡皮筋缠绕一圈时和缠绕多圈时，橡皮筋的力作用在小车上的时间一样吗？橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离关系的试验记录
橡皮筋缠绕的圈数实验次数小车运动的距离
1
2
3
1
2
3
1
2
3平均距离我们的发现
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？
试一试，怎样使我们的小车行驶得更远？
● 橡皮筋的力是怎样产生
的
橡皮筋、弹簧这样的物体在
受到外力作用时，形状很容易
改变，在形状改变时它们会产
生一个要恢复原来形状的力，
这个力叫弹力。当他们恢复到
原来的形状后，弹力就消失了。
人们利用弹力可以做很多的事情。衣裤松紧带、票夹、弓箭、
拉力器和各式各样的弹簧都是利用了物体的弹力。
5
● 像火箭哪样驱动小车
照下图的样子安装一辆喷气小车。
是什么力推动
小车运动的？ 试一试，给气球吹足了气，放开气球的气嘴，小车能运动
起来吗？
试着解释气球喷气为能推动
小车运动。
测量我们的气球小车能行驶多远。
试一试，我们能采用哪些办法使气球小车驶
得更远？
气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反
的推力，这个力叫反冲力。我们的气球小车是被反冲力
推动的。
喷气式飞机、火箭都是靠喷气发动机产生的冲力运
动的。
● 对小车运动的思考
我们还能用什么方法使小车运动起来？比较使小车运动起来的方法，它们有什么共同的地方？
6
要使静止的物体运动起来，需要什么条件？怎样使物体运动的更快？
要使静止的物体运动起来，
要使物体运动的更快，必须
如果要使运动的物体停止下来应该怎么办呢？思考
如果要使运动的物体停止下来应该怎样办呢？
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第二节 力的测量与摩擦力
● 测量力的大小
深入研究运动和力，往往需要知道力的大小，弹簧测力计就是测量力大小的工具，在生活中常常被叫做弹簧秤。
● 认识弹簧测力计
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。
用力慢慢拉弹簧，观察弹簧的
形状有什么变化。拉力慢慢减小，
弹簧的形状又有什么变化。试着说说弹簧测力计为什么能测量力的大小。
观察弹簧测力计的刻度，弄清每一大格是多大的力，一小格是多大的力，最大能测量多大的力。
人们生活中习惯用“克”“千克”来表示重力和其他力的大小。
科学技术上则统一规定用“牛顿”作力的单位，简称“牛”，用“N”表示。 1牛≈100
克力。
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● 用弹簧测力计测量力的大小
使用弹簧测力计测重力时应注意：
1.拿起测力计，先检查指针是不是指在“0”位置。
2.读数时，视线与指针相平。
3.测量的力不能超过测力计的测量范围。
让我们来测量一些物体的重力大小。
先估计一个物体的重力大小，再实际测量，做好记录。 多测量一些物体后，我们的估计是不是准确一些了？用弹簧测力计测量物体重力大小的记录
物体的名称估计重力的大小实测重力的大小估计和实测的差距 再试一试，水平拉动文具盒要用多大的拉力？
我们可以用橡皮筋、硬纸板、曲别针制作一个
测力计。
试一试：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？
● 运动与摩擦力
汽车运动时轮胎要与地面发生摩擦，我们从汽车轮胎受到的磨损就可以知道。
在地上运动的物体都会与地面发生摩擦。
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这种摩擦与物体运动有关系吗？
● 物体运动与摩擦力
一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，因此运动物体要受到一种阻碍运动的力，这种力叫做摩擦力。
摩擦力是可以感觉到的。
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？
我们还能用什么方法感觉到摩擦力？
摩擦力的大小是可以测量的。
我们用测力计沿水平方向拉一个物体，刚好能使这个物体运动起来的力就相当于是它受到的摩擦力。
我们来测量几个物体运动
时受到的摩擦力。
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？
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● 摩擦力大小与接触面状况的关系
物体表面有的光滑，有的粗糙。
推测摩擦力的大小与接触面的
光滑程度有什么关系？
用下面的材料设计实验来检
验我们的推测。
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？
摩擦力大小与接触面光滑程度关系实验记录
不改变条件要改变的条件
（接触面光滑程度）摩擦力大小
我们的发现：
● 摩擦力大小与物体重量的关系
运动物体有的轻有的重。
推测摩擦力的大小与物体重量有什
么样的关系。
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实验要改变什么条件怎么改变？实验中不能改变什么条件？怎么保持不变？
我们能再设计一个实验来检验我们的推测吗？摩擦力大小与物体重量关系实验记录
不改变的条件 要改变的条件
( )摩擦力大小
我们的发现：
摩擦力的大小还可能与什么有关系？
● 滑动与滚动
一个物体在另一个物体表面运动，有滑动和滚动两种方式。
古时候，人们搬运很重的物体时，往往在物体下面放上滚木。后来发明了安装轮子的车，用车来运输物体就更方便了。 人们为什么用滚动方式移动重的物体？
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● 测量物体滑动和滚动的摩擦力
我们用小车来做对比实验。
实验中不能改变什么条件？怎么保持不变？
实验要改变什么条件？我们准备怎么改变？车轮滚动摩擦力和滑动摩擦力的比较
估计
轮子滚动前进的摩擦力（正向行驶）
轮子滑动前进的摩擦力（刹车时）
滑动摩擦力是滚动摩擦力的几倍实际测量
我们的发现 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？
汽车、自行车刹车都是采取阻止车轮转动的方法，为什么车轮停止转动，车子就能很快停下来?
● 滚珠轴承
在车辆的车轮与轴之间都安装了滚珠轴承。观察滚珠轴承的
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构造，猜想它有什么用处。
我们来制作一个“滚珠轴承”，体验一下它
的作用。 思考
还有什么办法能使我们的“滚珠轴承”转动的更灵活？14
第三节 运动与设计
● 运动与设计
一个物体在另一个物体表面运动时，总是有摩擦力伴随着。它对于我们有害还是有利？
● 摩擦力的利与害
摩擦力在什么时候对我们有害？在什么时候对我们有利？ 这样的设计为了什么
为了更好地运动，人们在制造
有关物品时，都进行了精心的设计。
当人们需要摩擦力的时候，就想办
法去增大它；当人们不需要摩擦力
的时候，就想办法去减小它。
● 寻找自行车上的好设计
为了使自行车骑行轻便、安全，设计师们进行了精心的设计。
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让我们来找一找自行车上的好设计，并在班上进行交流。 ● 设计制作小赛车
人们根据不同需要不断设计新型的车辆。
让我们自己设计制作一辆小赛车吧。
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● 工程师怎样设计赛车
真正的赛车时速要达到300千米以上，同时要尽量做到平稳、安全。设计师们是怎样思考和设计的呢？
设计的一般程序
● 设计我们的小赛车
任务：
1.车身长不能超过25厘米；
2.用橡皮筋或气球作动力；
3.行驶的路程要尽量长。
怎样增大小赛车的动力？怎样延长动力作用于小车的时间？ 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？
小车哪些地方的摩擦力是有害的？怎样减小它？
……
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“飞驰号”小赛车设计方案
动力材料车体材料
设计草图
交流各小组的赛车设计方案。
再想一想，我们的小赛车哪些地方可以改进得更好？ ●
我们制作的小赛车
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资料库
物体都受一个竖直向下的重力作用。熟透了的苹果只能向下落，不会朝其他方向飞去；你使劲往上跳，即使跳得再高，总是很快落到地面；飞机可以飞到几万米高空，但当燃料快用尽时，仍然要乖乖降到地面……这些都是因为重力的作用。
重力的大小叫重量。物体的重量并不是一成不变的，物体离开地面越高，重量就越轻。在地面上重50千克的运动员，登上8844.43米的珠穆朗玛峰，体重大约要减轻0.14千克。如果他到了月球上，他的体重大约要减轻41.7千克，只有8.3千克重了！
重力对我们的生活影响很大。如果没有重力，雨雪不能落到地面上；踢出去的皮球会远走高飞；你只要轻轻一跳，就再也不能落回地面……那世界是个什么样子了？
物体都有重量，苹果只往下落，这样的现象从来
没有引起人们的注意。可是科学家牛顿却对这样的现
象进行了深入的研究，揭开了一个科学之谜。
传说有一天，牛顿正在苹果树下看书，忽然树上
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沉和浮
石块放入水中，沉下去了；木块放入水中，浮起来了。物体的沉浮现象与什么有关呢？铁块在水中是沉的，为什么钢铁造的大轮船却能浮在水面上，还能装载货物呢？从井中提水时，同样是盛满水的桶，离开水面后要比在水中感觉重很多。这又是什么原因呢？本单元的内容将帮助我们揭开物体沉浮的秘密。22
第一节 简单的物体沉浮现象
● 物体在水中是沉还是浮
物体在水中是沉还是浮？哪些物体在水中是下沉的，哪些物体在水中是上浮的呢？
● 观察物体的沉浮
把砖块和木块分别轻轻放入水里，观察它们在水中的沉浮情况。
把塑料块轻轻放入水
里，观察它在水中是沉还
是浮。
● 观察更多物体在水中的沉浮
先预测物体在水中是沉还是浮，说说预测的理由，再把它们放入水里观察。
小石块
预测
理由
结果泡沫塑料块回形针蜡烛带盖的空瓶萝卜橡皮
把我们的预测与实验结果相比较，预测正确的有哪些，预测不正确的有哪些？
整理自己的预测理由，想一想物体的沉浮可能与什么因素有关呢？
● 观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮
由同种材料构成的物体，改变它们的轻重和体积大小，它们
在水中的沉浮情况会改变吗？
23
橡皮在水中是沉的，把橡皮切成一半大小，还会沉吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会沉吗？推测把它切得更小会怎样。
萝卜在水中是浮的，把萝卜切成一半大小，还会浮吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会浮吗？推测把它们切得更小会怎样。
物体大小
一半
橡皮四分之一
八分之一
更小
一半
萝卜四分之一
八分之一
更小预测理由结果
通过以上实验，我们可以得到什么结论？
一枚回形针在水中是沉的，把两枚回形针
穿在一起，还是沉的吗？
把更多的回形针穿在一起，放入水里，是
沉还是浮？
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一块木块在水中是浮的，用透明胶带
把两块木块粘在一起，放入水里，还是浮
的吗？
如果把三块、四块甚至更多的木块粘
在一起，它们在水中是沉还是浮？
通过以上实验，我们又得到了什么结论？
由同一种材料构成的物体，在水中的沉浮变化有什么规律吗？
● 沉浮与什么因素有关
我们已经知道，同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。那么，不同材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗？
● 分析物体在水中的沉浮规律
利用前一节课的材料进行研究。
按体积大小顺序排列七种物体，再标出它们在水中是沉还是浮。想一想，物体的沉浮和它的体
积大小有关系吗？
按轻重顺序排列七种物体，再
标出它们在水中是沉还是浮。想一
想，物体的沉浮和它的轻重有关系
吗？
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当我们对这些物体进行比较时，为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关系？
当遇到这种情况时，科学家往往采用控制其他因素不变的方法，来研究某一个因素是否对物体产生作用。
● 控制其他因素进行研究
把一组大小相同的球按轻重顺序排列在桌上，推测它们在水中的沉浮，再放进水里观察。想
一想，物体的沉浮和物体的轻重
有关系吗？
把一组轻重相同的立方体物
体按体积大小顺序排列在桌上，
推测它们在水中的沉浮，再放
进水里观察。想一想，物体的
沉浮和物体的体积大小有关系吗？
当我们用这两组材料研究时，为什么能够看出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响呢？
● 用小瓶子继续研究
找一个空瓶子，盖上盖子，让它浮在水面上。往空瓶子里一次次地加水，研究加多少水，小瓶子就能沉入水中。
从这个实验中，我们能得到什么结论？
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思考与讨论
不同材料构成的物体，在水中的沉浮有什么规律？ 潜艇既能在水面航行，又能在水下航行。潜艇有一个很大的压载舱。打开进水管道，往压载舱里装满海水，潜艇会下潜，打开进气管道，用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外，潜艇就开始上浮。
● 橡皮泥在水中的沉浮
有的物体在水中是沉的，有的物体在水中是浮的。我们能想办法改变它们的沉浮吗？
● 观察橡皮泥的沉浮
把一块橡皮泥放入水里，观察它的沉浮。
把一块橡皮泥做成各种不同的实心形状，放入水中，观察它的沉浮。
思考：橡皮泥的形状改变了，它的轻重改变了吗？ ● 让橡皮泥浮在水面上
试试看，改变橡皮泥的形状，让它浮在水面上。
同一块橡皮泥，做成不同的形状，有的沉入水中，有的浮在
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水面上，这是什么原因呢？
● 比较橡皮泥排开的水量
把一块橡皮泥做成不同的形状，虽然它的轻重没有变，但它在水中的沉浮可能发生改变。是什么发生了变化呢？我们来测量不同形状的橡皮泥在水中排开的水量是否发生了变化。 我们把物体在水中排开水的体
积叫做排开的水量。
取一个量杯，在量杯里倒入200毫升水，把橡皮泥做成实心团，放入量杯中，观察它排开的水量，做好记录。再把橡皮泥做成能浮在水面的各种形状，观察它们排开的水量，也记录在表格
中。
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橡皮泥排开的水量
橡皮泥的形状
实心团
沉的形状
能浮的形状1
能浮的形状2
能浮的形状3量杯里的水量排开的水量放入后水面刻度（毫升）（毫升）[**************]沉浮状况
从上面的数据中我们发现了什么？
铁块在水中是沉的，钢铁造的大轮船却能浮在水面上，还能装载货物。对于这个问题，我们能解释了吗？
● 下沉的物体会受到水的浮力吗
浮在水面上的物体会受到水的浮力作用，沉入水中的物体会受到水的浮力作用吗？
● 下沉的物体是否受到水的浮力
生活中，我们会遇到这样的情况：从井中提水时，同样是盛满水的桶，离开水面后要比在水中感觉重很多，这是什么原因呢？是不是水桶在水中也受到了水的浮力？
我们来设计一个实验进行验证。
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● 下沉的物体受到水的浮力的大小
下沉的物体在水中受到的浮力大小会变化吗？
下沉物体受到的浮力记录表
小部分浸入水中
在空气中的重力在水中的重力浮力大小排开的水量
大部分浸入水中
全部浸入水中
从数据中，我们能知道下沉的物体受到水的浮力了吗？ 下沉物体受到的浮力大小，与什么因素有关呢？
大小不同的同一种石块，完全浸入水中，它们受到的浮力大小有不同吗？
小石块
在空气中的重力在水中的重力浮力大小排开的水量
中石块
大石块
石块受到的浮力大小，与什么因素有关？为什么把石块放入水中，它就下沉了？
我们来画一画石块和泡沫塑料块在水中受到的重力和浮力情况。
我们能用重力和浮力的关系来解释物体在水中的沉浮的原因
吗？30
见过这样的现象吗？同一个物体放在不同的液体中，有的浮，有的沉，这是为什么呢？物体的沉和浮还和什么因素有关呢？ ● 马铃薯的沉浮
把马铃薯分别放入两杯液体中，观察它的沉浮状况。 同一个马铃薯，在一个杯是沉，在另一个杯中浮，我们怎么解释其中的原因？
▲ 马铃薯在水中
▲ 马铃薯在不知名的液体中
难道不同的液体产生的浮力会有大有小？ ● 观察比较两种液体
从两杯液体中各取一滴液体，滴在铁片上加热，观察比较液滴变干后留下的痕迹。
原来不知名的液体
里溶解了其它物质，使马铃薯浮了起来。
● 调制一杯使马铃薯浮起来的液体
是不是液体里只要溶解了其他物质，马铃薯就一定能浮起来？我们来调制一杯能使马铃薯浮起来的液体。
我们取100毫升的水加入食盐做实验。
再做一杯糖水试试看。
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实验记录
食盐的量
水的量100毫升100毫升100毫升100毫升100毫升
沉浮情况
讨论：
1.还是有别的原因吗？2.有的马铃薯没有浮起来，是什么原因呢？3.是糖水不能使马铃薯浮起来吗？ ● 探索马铃薯沉浮的原因
马铃薯在有的液体中下沉，在有的液体中上浮，是不是马铃薯在不同液体中受到的浮力有大有小？让我们用弹簧测力计来测量、比较同一种物体在清水、浓盐水、浓糖水、酒精中受到的浮力大小。32
● 测量钩码在不同液体中受到的浮力
钩码在不同液体中受到的浮力大小
清水
在液体中的重量受到的浮力
浓盐水
浓糖水
酒精
物体在不同的液体中受到的浮力为什么会不同呢？ ● 推测与验证
同体积的清水和浓盐水哪个重？与同体积的马铃薯比较，它们的重量相同吗？怎么比较同体积的马铃薯、清水、浓盐水的轻重呢？
同体积的马铃薯、清水和浓盐水的轻重比较
马铃薯
重量
清水
浓盐水
分析表中的数据，我们知道马铃薯沉浮的秘密了吗？物体的沉浮与液体有什么关系呢？ ● 判断塑料块的沉浮
1立方厘米的塑料块、清水、浓盐水和食用油的轻重
塑料块0.9克
清水1克
浓盐水1.3克
食用油0.8克
推测把这块塑料块放入清水、浓盐水和食用油中，它的沉浮
情况会怎样？
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第二节 浮力及应用
● 浮力
木块、泡沫塑料块、萝卜……许许多多的物体都能浮在水面上，为什么会有这种现象呢？我们怎样才能知道呢？ ● 感受浮力
当我们用手指往下轻压水面上小船的底部，手指有什么感觉？ 把一块泡沫塑料块放在水面，用手把它压入水中，手有什么感觉？ 像泡沫塑料块这样浮在水面上的物体，都会受到水的浮力。当泡沫塑料
块静止浮在水面时，它受到的浮力等于它受到的重力，且方向相反。
把小船和泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对小船和泡沫塑料块有
一个向上的力，这个力我们称它为水的浮力。
● 测量泡沫塑料块受到的浮力
当把泡沫塑料块压入水中时，它受到的浮力有变化吗？是多大呢？我们能用弹簧测力计测出浸入水中的泡沫塑料块受到的浮力大小吗？
弹簧测力计一般只能测量拉力，因此我们可以在杯子底部装上一个小滑轮，再利用一根线就可以用弹簧测力计测出泡沫塑料块受到的拉力了。
可以用钩码代替小滑轮，也可以用其他可以使线穿过的物体代替小滑轮，但都
要用橡皮泥固定住。
34
未放入水前先测量泡沫塑料块受到的重力，再用线拉住泡沫
塑料块，使它进入水中一定的位置，然后读出弹簧测力计上拉力的数值。把拉力加上泡沫塑料块受到的重力，就是泡沫塑料块在水中所受到的浮力大小。
泡沫塑料块在水中受到的浮力记录表（自重： 牛顿）
小部分浸入水中
拉力大小浮力大小排开的水量
大部分浸入水中
全部侵入水中
从上面的实验数据中，我们知道了什么？ ● 测量大小不同的泡沫塑料块受到的浮力
大小不同的泡沫塑料块，完全浸入水中，它们所受到的浮力相同吗？
大小不同的泡沫塑料块受到水的浮力记录表
小泡沫塑料块
自重拉力大小浮力大小排开的水量
中泡沫塑料块
大泡沫塑料块
根据以上测得的数据，泡沫塑料块受到的浮力大小，主要与什么因素有关？
把泡沫塑料块压入水里，
一松手，为什么它会上浮？
35
● 造一艘小船
船是人类的伟大发明。自从有了船，人们可以自由方便地在
水面上行驶，也可以把很多的货物运送到远方。让我们来造一艘小船。
● 用橡皮泥造船
橡皮泥在水中是沉的，如果用一定量的橡皮泥造一艘小船，我们怎样能造出一艘装载量比较大的船呢？ ● 哪艘船装载的货物多 我们采用了什么方法增加小船的装载量？我们用什么方法保持船的平稳？还有什么方法可以使我们的船装载的更多？ ● 用其他材料造船 我想造什么样的小船？ 我的造船计划: 一、准备
1.决定造一艘什么船；2.准备需要的材料。 二、制作
1.画出船的设想草图；2.动手制作。 三、改进和完成
1.放到水里试试，找出需要改进的地方。 2.演示、介绍我的小船。 造这艘小船需要什么材料？ 我的小船有哪些特点？
我的小船还有哪些需要改进的地方？
让我们举行一次船的展览会吧！36
第三节 PPT制作船的发展史
● 网络搜索船的历史、图片、资料
● PPT动画效果
制作PPT,我们不仅需要在PPT的内容设计上制作精美，还需要在PPT的动画上下功夫，好的PPT动画能给我们的PPT演示带来一定的帮助与推力，带动观看我们的PPT的对象主动性吸引力也挺强的。怎么制作幻灯片动画？ 1.点击幻灯片放映选择自定义动画。
2.点击添加效果选择想要的效果。
3.点击图1里面的动画方案进行设置。
4.点击图1里的幻灯片切换进行设置。
37
● 船的发展史
38
39
工具和机械
第一节 力的来源
很早以前，人类就开始使用工具和机械了。使用工具和机械，就如同增强了自己的力量，延长了人类的臂膀。随着工具和机械的进步，人类的本领越来越大，完成了许多宏伟的工程。工具和机械是神奇的，它是人类的伟大创造，是人类智慧的结晶。
再复杂的机械也是用简单的机械组成的。各式各样的工具是简单机械，我们都使用过工具，我们对简单机械并不陌生。
常见的简单机械有哪些？它们有什么作用？我们为了省力或者为了工作方便，应当怎样选用不同的简单机械？
让我们从使用工具开始研究吧。
41
第一节 工具的使用及杠杆的科学
● 使用工具
在生活生产中，人们做事情常常用工具来帮忙。我们认识哪些工具？我们使用过工具吗？ ● 我们用过什么工具
说一说我们自己曾经使用过哪些工具，用它们来做过什么事情，是怎样使用这些工具的。
把我们使用工具的“经验”填写在记录表中，统计一下同学们共用过多少种工具。
我们使用过的工具
工具名称
可以做哪些事情
工具名称
可以做哪些事情
● 选用什么工具好 试一试，分别选择什么工具把铁钉、螺丝钉和图钉从木头里取出来。比较一下，用什么工具最省力、方便。 选出做这三件事各自最适合的工具，说说选择的理由。
有一些很费力、很难做的事情，如果我们使用了工具就可以省力、方便地完成了。不同的工具有不同的用途，不同的工具有不同的科学道理。42
对于简单机械，我们有什么问题？ ● 杠杆的科学
在一根棍子下面放一个支撑的物体，就可以用它撬起重物了。人们把这样的棍子叫做撬棍。 ● 认识杠杆
像撬棍这样的简单机械叫做杠杆。 杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫支点；在杠杆上用力的位置叫做用力点；杠杆克服阻力的位置叫做阻力点。 压水井的压杆、跷跷板也是杠杆，它们的三个点在什么位置？
下面的工具是不是杠杆呢？说说我们的理由。
● 研究杠杆的秘密
用撬棍撬起重物一定能省力吗？怎样做才能省力？
43
我们可以用杠杆尺来研究这个问题。杠杆尺上有支点，左右两边都有到支点距离的标记，是我们研究杠杆作用的好工具。 我们把杠杆尺当做“撬棍”，把挂在杠杆尺左边的钩码看作是要被撬起的重物，把挂在杠杆尺右边的钩码看作是我们用的力。 研究杠杆省力问题，我们准备收集什么数据？怎样收集数据？
杠杆尺的记录表
左边（阻力点）情况
右边（用力点)情况
1.省力；2.费
阻力点到支点用力点到支点
钩码数（个）钩码数（个）力3.不省力
的距离（格）的距离（格）
也不费力
统计记录表中的数据。
分析实验记录表中的数据，我们发现什么规律？ 1.在什么情况下，杠杆省力？
44
2.在什么情况下，杠杆费力？
3.在什么情况下，杠杆不省力也不费力？
我们是按怎样的方法步骤收集数据的？哪种方法更合理？
● 杠杆类工具的研究
我们使用的很多工具都属于杠杆类工具，它们是怎样工作的呢？ ● 杠杆类工具的比较
用铁片撬开铁桶盖子；用开瓶器打开一瓶汽水；用夹子去夹住东西。比较一下，这三个杠杆类工具有什么相同和不同的地方。
45
分别找出铁片、开瓶器、夹子的支点、用力点和阻力点。它们的三点位置有什么不同？
这三个杠杆类工具，哪个省力，哪个费力？
下面的杠杆类工具与上面的杠杆类工具比较，哪个与哪个更相似？
46
分析常用的杠杆类工具，按是不是省力的标准给它们分分类。
杠杆类别记录表
杠杆类工具的名称
省力的杠杆费力的杠杆不省力也不费力的杠杆
为什么有些杠杆类工具要设计成费力的呢？ ● 小杆秤的研究
我国人民很早就开始使用杆秤了。观察杆称的构造，说说杆秤的使用方法。
杆秤也是杠杆类工具。让我们制作一个小杆秤，研究它是怎样称量出物体重量的。
现在我们能解释“秤砣虽小，能压千斤”的道理了吗？
提绳的位置对秤的最大称重有什么影响？
47
第二节 滑轮
● 轮轴的秘密
我们拧水龙头上的轮子就能带动轴一齐转动，将水龙头打开。
像水龙头这样，轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。 ● 轮轴有什么作用
如果取下水龙头上的轮子，直接去拧轴，还容易拧开水龙头吗？推想轮轴有什么作用。 我们可以用一个轮轴实验装置来研究轮轴的作用。把一定数量的钩码挂在轴上，看成要克服的阻力，在轮上挂钩码，看成是我们用力的大小。试一试，在轮上挂几个钩码能把轴上的钩码提起来。改变轴上钩码的数量再做几次实验。
我们发现了什么？
轮轴作用的实验记录表
轴上钩码的个数
轮上钩码的个数
我们的发现
用大螺丝刀和同学一起玩一个比力气大小的游戏，游戏时手
不要握螺丝刀刀尖处。48
我们一定会发现取胜的秘密。
● 轮的大小对轴作用的影响
把上面轮轴装置中的轮换成一个更大的轮，在这个轮轴上再做上面的实验。记录下每次所用力的大小。
轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响实验记录表
轴上钩码的个数
更大轮上钩码的个数
我们的发现
把上面两种轮轴提起相同重物所用的力进行比较，从数据中我们发现了什么？把我们的发现记录在表格中。
找一找，在我们的周围，哪些地方就用了轮轴？它们的哪一
49
目 录
运动和力
第一节 力的来源........................2
第二节 力的测量与磨擦力................8
第三节 运动与设计.....................15
沉与浮
第一节 简单的物体沉浮现象.............17
第二节 浮力及应用.....................35
第三节 PPT制作船的发展史.............38
工具和机械
第一节 工具的使用及杠杆的科学.........43
第二节 滑轮...........................49
第三节 斜面与运动.....................55
第四节 用阿基米德撬地球的故事制作PPT..59
第一节 形状与弯曲.....................62
第二节 拱形与桥梁.....................68
第三节 形状与结构的应用...............
72形状与结构
运动和力
玩过玩具小车吗？ 我们一定知道，玩具小车有的是被推着或拉着前进的，有的是靠上发条前进的，有的则要安装电池……使玩具小车运动起来的办法是多种多样的。
玩具小车和真正的车辆有很大的不同，但是它们的运动却包含着许多相同的科学道理。
我们在本单元的学习中将使用不同的力让小车运动起来，研究影响小车和其他物体运动的一些力，初步了解物体运动与受到的力的关系。我们还将设计和制作一辆小小的赛车。
让我们开始吧！
第一节 力的来源
我们的小缆车
几千年前，人类就发明了车。我们知道哪些不同类型的车？它们是靠什么动力运动
的？
车可以使用不同的动
力，缆车是用钢缆绳拉着
前进的车，它可以轻松地
爬上陡坡，是很有特色的
运输工具。
● 安装一个小缆车
我们照图的样子安装一个小缆车。细绳拴在小车上的位置与小车运动的方向有关吗？
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？
怎样不让小车掉下桌子去？
试一试，在小钩上挂上一些铁垫圈，小车能不能很好地运动起来。
在这个装置中，铁圈起了什么作用。
我们提水，感到水桶对手有向下的拉力；我们背书包，感到书包对肩部
有向下的压力。物体都受到一个向下的力，这就是重力。
2
● 拉力大小与小车的运动
推测一下，多大的拉力能使小车运动起来？大小不同的拉力怎样影响小车的运动？
我们来做实验推测。
1.从挂一个垫圈开始，一个一个增加垫圈，直到小车可以动起来。
2.再多个多个地增加垫圈，观察和记录小车的运动是怎样变化的。研究拉力大小与小车运动关系的记录
挂（ ）个垫圈，刚好能使小车运动起来
拉车大小
（垫圈个数）实验次数
1
2
3
1
2
3
1
2
3小车运动的快慢从起点到终点时间快慢顺序
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？
是什么力拉动了小车？拉力大小与小车运动有什么关系？ 用橡皮筋作动力
这些车用什么作动力？
3
我们能不能给小车装上动力，让
它自己运动起来呢？
把橡皮筋圈连接起来，一端固定
在车架上。转动车轮，将橡皮筋的另
一端缠绕在轴上。我有好多种方法给小车装上动力，先用橡皮筋作动力吧。
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？
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？
试一试，橡皮筋能驱动小车前进了吗？
● 橡皮筋缠绕圈数与小车行驶的距离
推测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？
怎样设计实验检验我们的推测？
实验时注意观察：
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？
4
橡皮筋缠绕一圈时和缠绕多圈时，橡皮筋的力作用在小车上的时间一样吗？橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离关系的试验记录
橡皮筋缠绕的圈数实验次数小车运动的距离
1
2
3
1
2
3
1
2
3平均距离我们的发现
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？
试一试，怎样使我们的小车行驶得更远？
● 橡皮筋的力是怎样产生
的
橡皮筋、弹簧这样的物体在
受到外力作用时，形状很容易
改变，在形状改变时它们会产
生一个要恢复原来形状的力，
这个力叫弹力。当他们恢复到
原来的形状后，弹力就消失了。
人们利用弹力可以做很多的事情。衣裤松紧带、票夹、弓箭、
拉力器和各式各样的弹簧都是利用了物体的弹力。
5
● 像火箭哪样驱动小车
照下图的样子安装一辆喷气小车。
是什么力推动
小车运动的？ 试一试，给气球吹足了气，放开气球的气嘴，小车能运动
起来吗？
试着解释气球喷气为能推动
小车运动。
测量我们的气球小车能行驶多远。
试一试，我们能采用哪些办法使气球小车驶
得更远？
气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反
的推力，这个力叫反冲力。我们的气球小车是被反冲力
推动的。
喷气式飞机、火箭都是靠喷气发动机产生的冲力运
动的。
● 对小车运动的思考
我们还能用什么方法使小车运动起来？比较使小车运动起来的方法，它们有什么共同的地方？
6
要使静止的物体运动起来，需要什么条件？怎样使物体运动的更快？
要使静止的物体运动起来，
要使物体运动的更快，必须
如果要使运动的物体停止下来应该怎么办呢？思考
如果要使运动的物体停止下来应该怎样办呢？
7
第二节 力的测量与摩擦力
● 测量力的大小
深入研究运动和力，往往需要知道力的大小，弹簧测力计就是测量力大小的工具，在生活中常常被叫做弹簧秤。
● 认识弹簧测力计
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。
用力慢慢拉弹簧，观察弹簧的
形状有什么变化。拉力慢慢减小，
弹簧的形状又有什么变化。试着说说弹簧测力计为什么能测量力的大小。
观察弹簧测力计的刻度，弄清每一大格是多大的力，一小格是多大的力，最大能测量多大的力。
人们生活中习惯用“克”“千克”来表示重力和其他力的大小。
科学技术上则统一规定用“牛顿”作力的单位，简称“牛”，用“N”表示。 1牛≈100
克力。
8
● 用弹簧测力计测量力的大小
使用弹簧测力计测重力时应注意：
1.拿起测力计，先检查指针是不是指在“0”位置。
2.读数时，视线与指针相平。
3.测量的力不能超过测力计的测量范围。
让我们来测量一些物体的重力大小。
先估计一个物体的重力大小，再实际测量，做好记录。 多测量一些物体后，我们的估计是不是准确一些了？用弹簧测力计测量物体重力大小的记录
物体的名称估计重力的大小实测重力的大小估计和实测的差距 再试一试，水平拉动文具盒要用多大的拉力？
我们可以用橡皮筋、硬纸板、曲别针制作一个
测力计。
试一试：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？
● 运动与摩擦力
汽车运动时轮胎要与地面发生摩擦，我们从汽车轮胎受到的磨损就可以知道。
在地上运动的物体都会与地面发生摩擦。
9
这种摩擦与物体运动有关系吗？
● 物体运动与摩擦力
一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，因此运动物体要受到一种阻碍运动的力，这种力叫做摩擦力。
摩擦力是可以感觉到的。
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？
我们还能用什么方法感觉到摩擦力？
摩擦力的大小是可以测量的。
我们用测力计沿水平方向拉一个物体，刚好能使这个物体运动起来的力就相当于是它受到的摩擦力。
我们来测量几个物体运动
时受到的摩擦力。
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？
10
● 摩擦力大小与接触面状况的关系
物体表面有的光滑，有的粗糙。
推测摩擦力的大小与接触面的
光滑程度有什么关系？
用下面的材料设计实验来检
验我们的推测。
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？
摩擦力大小与接触面光滑程度关系实验记录
不改变条件要改变的条件
（接触面光滑程度）摩擦力大小
我们的发现：
● 摩擦力大小与物体重量的关系
运动物体有的轻有的重。
推测摩擦力的大小与物体重量有什
么样的关系。
11
实验要改变什么条件怎么改变？实验中不能改变什么条件？怎么保持不变？
我们能再设计一个实验来检验我们的推测吗？摩擦力大小与物体重量关系实验记录
不改变的条件 要改变的条件
( )摩擦力大小
我们的发现：
摩擦力的大小还可能与什么有关系？
● 滑动与滚动
一个物体在另一个物体表面运动，有滑动和滚动两种方式。
古时候，人们搬运很重的物体时，往往在物体下面放上滚木。后来发明了安装轮子的车，用车来运输物体就更方便了。 人们为什么用滚动方式移动重的物体？
12
● 测量物体滑动和滚动的摩擦力
我们用小车来做对比实验。
实验中不能改变什么条件？怎么保持不变？
实验要改变什么条件？我们准备怎么改变？车轮滚动摩擦力和滑动摩擦力的比较
估计
轮子滚动前进的摩擦力（正向行驶）
轮子滑动前进的摩擦力（刹车时）
滑动摩擦力是滚动摩擦力的几倍实际测量
我们的发现 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？
汽车、自行车刹车都是采取阻止车轮转动的方法，为什么车轮停止转动，车子就能很快停下来?
● 滚珠轴承
在车辆的车轮与轴之间都安装了滚珠轴承。观察滚珠轴承的
13
构造，猜想它有什么用处。
我们来制作一个“滚珠轴承”，体验一下它
的作用。 思考
还有什么办法能使我们的“滚珠轴承”转动的更灵活？14
第三节 运动与设计
● 运动与设计
一个物体在另一个物体表面运动时，总是有摩擦力伴随着。它对于我们有害还是有利？
● 摩擦力的利与害
摩擦力在什么时候对我们有害？在什么时候对我们有利？ 这样的设计为了什么
为了更好地运动，人们在制造
有关物品时，都进行了精心的设计。
当人们需要摩擦力的时候，就想办
法去增大它；当人们不需要摩擦力
的时候，就想办法去减小它。
● 寻找自行车上的好设计
为了使自行车骑行轻便、安全，设计师们进行了精心的设计。
15
让我们来找一找自行车上的好设计，并在班上进行交流。 ● 设计制作小赛车
人们根据不同需要不断设计新型的车辆。
让我们自己设计制作一辆小赛车吧。
16
● 工程师怎样设计赛车
真正的赛车时速要达到300千米以上，同时要尽量做到平稳、安全。设计师们是怎样思考和设计的呢？
设计的一般程序
● 设计我们的小赛车
任务：
1.车身长不能超过25厘米；
2.用橡皮筋或气球作动力；
3.行驶的路程要尽量长。
怎样增大小赛车的动力？怎样延长动力作用于小车的时间？ 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？
小车哪些地方的摩擦力是有害的？怎样减小它？
……
17
“飞驰号”小赛车设计方案
动力材料车体材料
设计草图
交流各小组的赛车设计方案。
再想一想，我们的小赛车哪些地方可以改进得更好？ ●
我们制作的小赛车
18
资料库
物体都受一个竖直向下的重力作用。熟透了的苹果只能向下落，不会朝其他方向飞去；你使劲往上跳，即使跳得再高，总是很快落到地面；飞机可以飞到几万米高空，但当燃料快用尽时，仍然要乖乖降到地面……这些都是因为重力的作用。
重力的大小叫重量。物体的重量并不是一成不变的，物体离开地面越高，重量就越轻。在地面上重50千克的运动员，登上8844.43米的珠穆朗玛峰，体重大约要减轻0.14千克。如果他到了月球上，他的体重大约要减轻41.7千克，只有8.3千克重了！
重力对我们的生活影响很大。如果没有重力，雨雪不能落到地面上；踢出去的皮球会远走高飞；你只要轻轻一跳，就再也不能落回地面……那世界是个什么样子了？
物体都有重量，苹果只往下落，这样的现象从来
没有引起人们的注意。可是科学家牛顿却对这样的现
象进行了深入的研究，揭开了一个科学之谜。
传说有一天，牛顿正在苹果树下看书，忽然树上
19
沉和浮
石块放入水中，沉下去了；木块放入水中，浮起来了。物体的沉浮现象与什么有关呢？铁块在水中是沉的，为什么钢铁造的大轮船却能浮在水面上，还能装载货物呢？从井中提水时，同样是盛满水的桶，离开水面后要比在水中感觉重很多。这又是什么原因呢？本单元的内容将帮助我们揭开物体沉浮的秘密。22
第一节 简单的物体沉浮现象
● 物体在水中是沉还是浮
物体在水中是沉还是浮？哪些物体在水中是下沉的，哪些物体在水中是上浮的呢？
● 观察物体的沉浮
把砖块和木块分别轻轻放入水里，观察它们在水中的沉浮情况。
把塑料块轻轻放入水
里，观察它在水中是沉还
是浮。
● 观察更多物体在水中的沉浮
先预测物体在水中是沉还是浮，说说预测的理由，再把它们放入水里观察。
小石块
预测
理由
结果泡沫塑料块回形针蜡烛带盖的空瓶萝卜橡皮
把我们的预测与实验结果相比较，预测正确的有哪些，预测不正确的有哪些？
整理自己的预测理由，想一想物体的沉浮可能与什么因素有关呢？
● 观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮
由同种材料构成的物体，改变它们的轻重和体积大小，它们
在水中的沉浮情况会改变吗？
23
橡皮在水中是沉的，把橡皮切成一半大小，还会沉吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会沉吗？推测把它切得更小会怎样。
萝卜在水中是浮的，把萝卜切成一半大小，还会浮吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会浮吗？推测把它们切得更小会怎样。
物体大小
一半
橡皮四分之一
八分之一
更小
一半
萝卜四分之一
八分之一
更小预测理由结果
通过以上实验，我们可以得到什么结论？
一枚回形针在水中是沉的，把两枚回形针
穿在一起，还是沉的吗？
把更多的回形针穿在一起，放入水里，是
沉还是浮？
24
一块木块在水中是浮的，用透明胶带
把两块木块粘在一起，放入水里，还是浮
的吗？
如果把三块、四块甚至更多的木块粘
在一起，它们在水中是沉还是浮？
通过以上实验，我们又得到了什么结论？
由同一种材料构成的物体，在水中的沉浮变化有什么规律吗？
● 沉浮与什么因素有关
我们已经知道，同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。那么，不同材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗？
● 分析物体在水中的沉浮规律
利用前一节课的材料进行研究。
按体积大小顺序排列七种物体，再标出它们在水中是沉还是浮。想一想，物体的沉浮和它的体
积大小有关系吗？
按轻重顺序排列七种物体，再
标出它们在水中是沉还是浮。想一
想，物体的沉浮和它的轻重有关系
吗？
25
当我们对这些物体进行比较时，为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关系？
当遇到这种情况时，科学家往往采用控制其他因素不变的方法，来研究某一个因素是否对物体产生作用。
● 控制其他因素进行研究
把一组大小相同的球按轻重顺序排列在桌上，推测它们在水中的沉浮，再放进水里观察。想
一想，物体的沉浮和物体的轻重
有关系吗？
把一组轻重相同的立方体物
体按体积大小顺序排列在桌上，
推测它们在水中的沉浮，再放
进水里观察。想一想，物体的
沉浮和物体的体积大小有关系吗？
当我们用这两组材料研究时，为什么能够看出物体的轻重、体积大小对沉浮的影响呢？
● 用小瓶子继续研究
找一个空瓶子，盖上盖子，让它浮在水面上。往空瓶子里一次次地加水，研究加多少水，小瓶子就能沉入水中。
从这个实验中，我们能得到什么结论？
26
思考与讨论
不同材料构成的物体，在水中的沉浮有什么规律？ 潜艇既能在水面航行，又能在水下航行。潜艇有一个很大的压载舱。打开进水管道，往压载舱里装满海水，潜艇会下潜，打开进气管道，用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外，潜艇就开始上浮。
● 橡皮泥在水中的沉浮
有的物体在水中是沉的，有的物体在水中是浮的。我们能想办法改变它们的沉浮吗？
● 观察橡皮泥的沉浮
把一块橡皮泥放入水里，观察它的沉浮。
把一块橡皮泥做成各种不同的实心形状，放入水中，观察它的沉浮。
思考：橡皮泥的形状改变了，它的轻重改变了吗？ ● 让橡皮泥浮在水面上
试试看，改变橡皮泥的形状，让它浮在水面上。
同一块橡皮泥，做成不同的形状，有的沉入水中，有的浮在
27
水面上，这是什么原因呢？
● 比较橡皮泥排开的水量
把一块橡皮泥做成不同的形状，虽然它的轻重没有变，但它在水中的沉浮可能发生改变。是什么发生了变化呢？我们来测量不同形状的橡皮泥在水中排开的水量是否发生了变化。 我们把物体在水中排开水的体
积叫做排开的水量。
取一个量杯，在量杯里倒入200毫升水，把橡皮泥做成实心团，放入量杯中，观察它排开的水量，做好记录。再把橡皮泥做成能浮在水面的各种形状，观察它们排开的水量，也记录在表格
中。
28
橡皮泥排开的水量
橡皮泥的形状
实心团
沉的形状
能浮的形状1
能浮的形状2
能浮的形状3量杯里的水量排开的水量放入后水面刻度（毫升）（毫升）[**************]沉浮状况
从上面的数据中我们发现了什么？
铁块在水中是沉的，钢铁造的大轮船却能浮在水面上，还能装载货物。对于这个问题，我们能解释了吗？
● 下沉的物体会受到水的浮力吗
浮在水面上的物体会受到水的浮力作用，沉入水中的物体会受到水的浮力作用吗？
● 下沉的物体是否受到水的浮力
生活中，我们会遇到这样的情况：从井中提水时，同样是盛满水的桶，离开水面后要比在水中感觉重很多，这是什么原因呢？是不是水桶在水中也受到了水的浮力？
我们来设计一个实验进行验证。
29
● 下沉的物体受到水的浮力的大小
下沉的物体在水中受到的浮力大小会变化吗？
下沉物体受到的浮力记录表
小部分浸入水中
在空气中的重力在水中的重力浮力大小排开的水量
大部分浸入水中
全部浸入水中
从数据中，我们能知道下沉的物体受到水的浮力了吗？ 下沉物体受到的浮力大小，与什么因素有关呢？
大小不同的同一种石块，完全浸入水中，它们受到的浮力大小有不同吗？
小石块
在空气中的重力在水中的重力浮力大小排开的水量
中石块
大石块
石块受到的浮力大小，与什么因素有关？为什么把石块放入水中，它就下沉了？
我们来画一画石块和泡沫塑料块在水中受到的重力和浮力情况。
我们能用重力和浮力的关系来解释物体在水中的沉浮的原因
吗？30
见过这样的现象吗？同一个物体放在不同的液体中，有的浮，有的沉，这是为什么呢？物体的沉和浮还和什么因素有关呢？ ● 马铃薯的沉浮
把马铃薯分别放入两杯液体中，观察它的沉浮状况。 同一个马铃薯，在一个杯是沉，在另一个杯中浮，我们怎么解释其中的原因？
▲ 马铃薯在水中
▲ 马铃薯在不知名的液体中
难道不同的液体产生的浮力会有大有小？ ● 观察比较两种液体
从两杯液体中各取一滴液体，滴在铁片上加热，观察比较液滴变干后留下的痕迹。
原来不知名的液体
里溶解了其它物质，使马铃薯浮了起来。
● 调制一杯使马铃薯浮起来的液体
是不是液体里只要溶解了其他物质，马铃薯就一定能浮起来？我们来调制一杯能使马铃薯浮起来的液体。
我们取100毫升的水加入食盐做实验。
再做一杯糖水试试看。
31
实验记录
食盐的量
水的量100毫升100毫升100毫升100毫升100毫升
沉浮情况
讨论：
1.还是有别的原因吗？2.有的马铃薯没有浮起来，是什么原因呢？3.是糖水不能使马铃薯浮起来吗？ ● 探索马铃薯沉浮的原因
马铃薯在有的液体中下沉，在有的液体中上浮，是不是马铃薯在不同液体中受到的浮力有大有小？让我们用弹簧测力计来测量、比较同一种物体在清水、浓盐水、浓糖水、酒精中受到的浮力大小。32
● 测量钩码在不同液体中受到的浮力
钩码在不同液体中受到的浮力大小
清水
在液体中的重量受到的浮力
浓盐水
浓糖水
酒精
物体在不同的液体中受到的浮力为什么会不同呢？ ● 推测与验证
同体积的清水和浓盐水哪个重？与同体积的马铃薯比较，它们的重量相同吗？怎么比较同体积的马铃薯、清水、浓盐水的轻重呢？
同体积的马铃薯、清水和浓盐水的轻重比较
马铃薯
重量
清水
浓盐水
分析表中的数据，我们知道马铃薯沉浮的秘密了吗？物体的沉浮与液体有什么关系呢？ ● 判断塑料块的沉浮
1立方厘米的塑料块、清水、浓盐水和食用油的轻重
塑料块0.9克
清水1克
浓盐水1.3克
食用油0.8克
推测把这块塑料块放入清水、浓盐水和食用油中，它的沉浮
情况会怎样？
33
第二节 浮力及应用
● 浮力
木块、泡沫塑料块、萝卜……许许多多的物体都能浮在水面上，为什么会有这种现象呢？我们怎样才能知道呢？ ● 感受浮力
当我们用手指往下轻压水面上小船的底部，手指有什么感觉？ 把一块泡沫塑料块放在水面，用手把它压入水中，手有什么感觉？ 像泡沫塑料块这样浮在水面上的物体，都会受到水的浮力。当泡沫塑料
块静止浮在水面时，它受到的浮力等于它受到的重力，且方向相反。
把小船和泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对小船和泡沫塑料块有
一个向上的力，这个力我们称它为水的浮力。
● 测量泡沫塑料块受到的浮力
当把泡沫塑料块压入水中时，它受到的浮力有变化吗？是多大呢？我们能用弹簧测力计测出浸入水中的泡沫塑料块受到的浮力大小吗？
弹簧测力计一般只能测量拉力，因此我们可以在杯子底部装上一个小滑轮，再利用一根线就可以用弹簧测力计测出泡沫塑料块受到的拉力了。
可以用钩码代替小滑轮，也可以用其他可以使线穿过的物体代替小滑轮，但都
要用橡皮泥固定住。
34
未放入水前先测量泡沫塑料块受到的重力，再用线拉住泡沫
塑料块，使它进入水中一定的位置，然后读出弹簧测力计上拉力的数值。把拉力加上泡沫塑料块受到的重力，就是泡沫塑料块在水中所受到的浮力大小。
泡沫塑料块在水中受到的浮力记录表（自重： 牛顿）
小部分浸入水中
拉力大小浮力大小排开的水量
大部分浸入水中
全部侵入水中
从上面的实验数据中，我们知道了什么？ ● 测量大小不同的泡沫塑料块受到的浮力
大小不同的泡沫塑料块，完全浸入水中，它们所受到的浮力相同吗？
大小不同的泡沫塑料块受到水的浮力记录表
小泡沫塑料块
自重拉力大小浮力大小排开的水量
中泡沫塑料块
大泡沫塑料块
根据以上测得的数据，泡沫塑料块受到的浮力大小，主要与什么因素有关？
把泡沫塑料块压入水里，
一松手，为什么它会上浮？
35
● 造一艘小船
船是人类的伟大发明。自从有了船，人们可以自由方便地在
水面上行驶，也可以把很多的货物运送到远方。让我们来造一艘小船。
● 用橡皮泥造船
橡皮泥在水中是沉的，如果用一定量的橡皮泥造一艘小船，我们怎样能造出一艘装载量比较大的船呢？ ● 哪艘船装载的货物多 我们采用了什么方法增加小船的装载量？我们用什么方法保持船的平稳？还有什么方法可以使我们的船装载的更多？ ● 用其他材料造船 我想造什么样的小船？ 我的造船计划: 一、准备
1.决定造一艘什么船；2.准备需要的材料。 二、制作
1.画出船的设想草图；2.动手制作。 三、改进和完成
1.放到水里试试，找出需要改进的地方。 2.演示、介绍我的小船。 造这艘小船需要什么材料？ 我的小船有哪些特点？
我的小船还有哪些需要改进的地方？
让我们举行一次船的展览会吧！36
第三节 PPT制作船的发展史
● 网络搜索船的历史、图片、资料
● PPT动画效果
制作PPT,我们不仅需要在PPT的内容设计上制作精美，还需要在PPT的动画上下功夫，好的PPT动画能给我们的PPT演示带来一定的帮助与推力，带动观看我们的PPT的对象主动性吸引力也挺强的。怎么制作幻灯片动画？ 1.点击幻灯片放映选择自定义动画。
2.点击添加效果选择想要的效果。
3.点击图1里面的动画方案进行设置。
4.点击图1里的幻灯片切换进行设置。
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● 船的发展史
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工具和机械
第一节 力的来源
很早以前，人类就开始使用工具和机械了。使用工具和机械，就如同增强了自己的力量，延长了人类的臂膀。随着工具和机械的进步，人类的本领越来越大，完成了许多宏伟的工程。工具和机械是神奇的，它是人类的伟大创造，是人类智慧的结晶。
再复杂的机械也是用简单的机械组成的。各式各样的工具是简单机械，我们都使用过工具，我们对简单机械并不陌生。
常见的简单机械有哪些？它们有什么作用？我们为了省力或者为了工作方便，应当怎样选用不同的简单机械？
让我们从使用工具开始研究吧。
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第一节 工具的使用及杠杆的科学
● 使用工具
在生活生产中，人们做事情常常用工具来帮忙。我们认识哪些工具？我们使用过工具吗？ ● 我们用过什么工具
说一说我们自己曾经使用过哪些工具，用它们来做过什么事情，是怎样使用这些工具的。
把我们使用工具的“经验”填写在记录表中，统计一下同学们共用过多少种工具。
我们使用过的工具
工具名称
可以做哪些事情
工具名称
可以做哪些事情
● 选用什么工具好 试一试，分别选择什么工具把铁钉、螺丝钉和图钉从木头里取出来。比较一下，用什么工具最省力、方便。 选出做这三件事各自最适合的工具，说说选择的理由。
有一些很费力、很难做的事情，如果我们使用了工具就可以省力、方便地完成了。不同的工具有不同的用途，不同的工具有不同的科学道理。42
对于简单机械，我们有什么问题？ ● 杠杆的科学
在一根棍子下面放一个支撑的物体，就可以用它撬起重物了。人们把这样的棍子叫做撬棍。 ● 认识杠杆
像撬棍这样的简单机械叫做杠杆。 杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫支点；在杠杆上用力的位置叫做用力点；杠杆克服阻力的位置叫做阻力点。 压水井的压杆、跷跷板也是杠杆，它们的三个点在什么位置？
下面的工具是不是杠杆呢？说说我们的理由。
● 研究杠杆的秘密
用撬棍撬起重物一定能省力吗？怎样做才能省力？
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我们可以用杠杆尺来研究这个问题。杠杆尺上有支点，左右两边都有到支点距离的标记，是我们研究杠杆作用的好工具。 我们把杠杆尺当做“撬棍”，把挂在杠杆尺左边的钩码看作是要被撬起的重物，把挂在杠杆尺右边的钩码看作是我们用的力。 研究杠杆省力问题，我们准备收集什么数据？怎样收集数据？
杠杆尺的记录表
左边（阻力点）情况
右边（用力点)情况
1.省力；2.费
阻力点到支点用力点到支点
钩码数（个）钩码数（个）力3.不省力
的距离（格）的距离（格）
也不费力
统计记录表中的数据。
分析实验记录表中的数据，我们发现什么规律？ 1.在什么情况下，杠杆省力？
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2.在什么情况下，杠杆费力？
3.在什么情况下，杠杆不省力也不费力？
我们是按怎样的方法步骤收集数据的？哪种方法更合理？
● 杠杆类工具的研究
我们使用的很多工具都属于杠杆类工具，它们是怎样工作的呢？ ● 杠杆类工具的比较
用铁片撬开铁桶盖子；用开瓶器打开一瓶汽水；用夹子去夹住东西。比较一下，这三个杠杆类工具有什么相同和不同的地方。
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分别找出铁片、开瓶器、夹子的支点、用力点和阻力点。它们的三点位置有什么不同？
这三个杠杆类工具，哪个省力，哪个费力？
下面的杠杆类工具与上面的杠杆类工具比较，哪个与哪个更相似？
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分析常用的杠杆类工具，按是不是省力的标准给它们分分类。
杠杆类别记录表
杠杆类工具的名称
省力的杠杆费力的杠杆不省力也不费力的杠杆
为什么有些杠杆类工具要设计成费力的呢？ ● 小杆秤的研究
我国人民很早就开始使用杆秤了。观察杆称的构造，说说杆秤的使用方法。
杆秤也是杠杆类工具。让我们制作一个小杆秤，研究它是怎样称量出物体重量的。
现在我们能解释“秤砣虽小，能压千斤”的道理了吗？
提绳的位置对秤的最大称重有什么影响？
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第二节 滑轮
● 轮轴的秘密
我们拧水龙头上的轮子就能带动轴一齐转动，将水龙头打开。
像水龙头这样，轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。 ● 轮轴有什么作用
如果取下水龙头上的轮子，直接去拧轴，还容易拧开水龙头吗？推想轮轴有什么作用。 我们可以用一个轮轴实验装置来研究轮轴的作用。把一定数量的钩码挂在轴上，看成要克服的阻力，在轮上挂钩码，看成是我们用力的大小。试一试，在轮上挂几个钩码能把轴上的钩码提起来。改变轴上钩码的数量再做几次实验。
我们发现了什么？
轮轴作用的实验记录表
轴上钩码的个数
轮上钩码的个数
我们的发现
用大螺丝刀和同学一起玩一个比力气大小的游戏，游戏时手
不要握螺丝刀刀尖处。48
我们一定会发现取胜的秘密。
● 轮的大小对轴作用的影响
把上面轮轴装置中的轮换成一个更大的轮，在这个轮轴上再做上面的实验。记录下每次所用力的大小。
轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响实验记录表
轴上钩码的个数
更大轮上钩码的个数
我们的发现
把上面两种轮轴提起相同重物所用的力进行比较，从数据中我们发现了什么？把我们的发现记录在表格中。
找一找，在我们的周围，哪些地方就用了轮轴？它们的哪一
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