1、2023教科版五年级下册科学全册知识点整理第二单元 船的研究2.1.船的历史1.船的历史舟筏时代:用桨来驱动的窄而长的无篷小船。用橹来操纵方向和驱动前进的木结构的船。帆船时代:船体上有桅杆,船帆悬挂在贯穿船头和船尾的长帆析上,利用风力前进。蒸汽机船时代:用蒸汽机作为前进动力的船,两大特征便是冒着滚滚黑烟的烟囱和巨大的明轮推进器。柴油机船时代:轮船:现代轮船大都由钢铁制成,使用涡轮发动机,以螺旋桨驱动船前进。潜艇:能潜入水下进行作战和活动的舰艇。2.船是人类的伟大发明,是生活中常见的运输工具。自从有了船,人们可以借助它在水面上自由方便地行驶,还可以把很多货物运送到远方。人类的活动范围大大扩大,人
2、类的物资运输和交流也大大增加。船与我们的生活紧密相连。3.船的发展史:(1)船的种类繁多,有独木舟、木筏、摇橹木船、帆船、明轮船、气垫船、远洋货轮、现代客船航空母舰等。(明轮是船的一种推进工具,它比篙、桨、橹等推进工具前进一步,比螺旋桨效率低)(2)人类使用船舶作为运输工具从远古的独木舟发展到现代的运输船舶,大体经历了四个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。4.船的比较。项目摇橹木船帆船蒸汽船轮船核潜艇体积小小、中大大大船体材料木头木头钢铁钢铁钢铁动力人力风力蒸汽轮机柴油机核反应堆构造简单较简单较复杂复杂很复杂速度慢较慢较快快很快5.从船的发展历史中,我们可以发现,船的体职、
3、材料、动力、结构、速度等都在不断改进与变化。6.独木舟装载量小和稳定性差。独木舟的稳定性与其结构有关。装载一个物体的时候,需要放在合适的位置,使独木舟受力均匀,不易侧翻。为了保持独木舟稳定而不侧翻,可以将物体固定在独木舟的重心位置。7.让独木舟保持稳定而不侧翻的方法(1)船体两侧厚薄要均匀。(2)船的边缘高度要一致。(3)装载物体时要保持平衡。8.船在水中行驶时,会受到水对它的阻力作用。不同形状的独木舟在行驶中受到的阻力不同。尖形船首可以减少船在行驶中受到的阻力。2.2.用浮的材料造船1.古人发现浮的材料可以造船。最早的独木舟就是人们利用可以漂浮的树干造出来的。但是,独木舟在水中不够稳定,装载
4、的货物也有限。2.实验:制作一个竹筏实验要求:竹筏能稳定地浮在水面;牢固、不散架。实验测试:用螺母(或钩码)测试竹筏的载重量,观察能装载几个螺母。注意不能让水浸湿螺母。3.竹筏(或木排)的底部比独木舟宽,稳定性更好,载重量更大,弥补了独木舟的部分不足。4.竹筏(或木排)存在货物容易浸水的问题,可以给竹筏(或木排)包裹层防水薄膜等材料。5.播橹木船和宝船解决了防水问题,稳定性好,而且出现了“摇橹”“风帆”等动力系统,宝船的载重量非常大。6.浮的材料可以造船,除了用木头,还可以用橡胶、塑料泡沫等浮的材料造船。改变材料的结构可以改变船的载重量和稳定性。7.生产生活需求推动了造船技术的进步。8.竹筏通
5、过加大船体,增加底面积,比独木舟更稳定,装载的货物也更多。9.设计制作竹筏,需要按照以下步骤:明确目标画出设计图制作测试修改设计图调试展示等步骤进行。10.独木舟与竹筏的比较。独木舟竹筏体积小大载重量小大稳定性不稳定稳定11.摇橹木船和明代宝船都是由木头制作的,它们的教重量、体积和结构等都比独木舟,竹筏进步很多。明代宝船,最大的长148米,宽60米,是当时世界上最大的木帆船。代表并拥有在当时极为先进的工艺水平。2.3.用沉的材料造船1.把小船往水中压时,手能感受到水对小船有一个向上的力,我们把这个力称为水的浮力。下沉的物体也受到浮力。当物体浮在水面时,浮力等于重力。当物体在水中下沉时,浮力小于
6、重力。2.用在水中下沉的材料做船(1)橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料,我们用它们来模拟造一艘船,让它们都能漂浮在水面上。(2)把船轻轻放入水中,测试橡皮泥船和铝箔船,看它们能否装载一定量的金属垫圈。3.橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料,把它们做成船型后,它们在水中受到的浮力增大了,因而能更容易漂浮在水面上。相同质量的橡皮泥、相同大小的铝箔,做成船的体积越大,受到的浮力越大,越容易浮在水面上。相同重量的橡皮泥和铝箔,做成船型后,浸入水中的体积越大越容易浮,它的装载量也随之增大。把材料做成中空,可以增大体积,更容易漂浮在水面上。4.随着技术的进步,钢铁也能造船。钢铁制造的船不但坚固,而且载重量也
7、更大。5.让船型橡皮泥和铝箱稳定地漂浮在水面上的方法(1)橡皮泥的厚薄要捏均匀。(2)船的边缘高度要一致,尽可能增大底部宽度。(3)金属垫圈要均匀地放在船中,不能堆积在一处。6.船在行驶中,稳定性十分重要,不然船就会侧翻,造成事故。7.渡船是航行于江河、湖泊海峡及岛屿之间的运输船,主要用于载运旅客、货物、车辆和列车渡过江河、湖泊、海峡。渡船的底部特别宽阔,稳定性好。8.双体船是一种带有两个平行船体的小船,稳定性大大提高,甲板面积较大,常用作内河或沿海的客船渡船、工程船等。2.4.增加船的载重量1.随着社会的发展,人们需要越来越大的船来满足交通和运输货物的需要。2.技术可以改变船的载重量,推动着
8、船的发展。3.船的载重量不仅与船的材料、结构、货物放置的位置等多种因素相关,还和船的体积大小相关;相同重量和相同大小的材料,制作的船型体积越大,船的载重量越大。4.弹珠滚动容易导致船侧翻。将分格结构放入铝箔船中,装载弹珠,弹珠因为空间缩小不容易滚动,从而船不容易侧翻。将船舱分格处理可以提高船的稳定性。5.不断改进船的形状和结构,可以提高船的载重量和稳定性。6.用同样大小的正方形铝箱设计不同底面积的铝箱船,体积越大,载重量越大。7.实验:比较不同底面积的铝箔船的载重量实验方法:用边长12厘米的正方形铝箔做成不同底面积的船。根据设计,制作3艘铝箔船,分别计算它们的体积。用弹珠或垫圈模拟货物,比较哪
9、一艘船的载重量大。8.提高船的载重量的方法(1)减轻船身的质量,用更轻的材料。(2)增大船身的体积,尝试不同的形状,尽量增大船排开的水量。9.我们把物体在水中排开水的体积叫排开的水量,船排开的水量越大,载重量就越大。2.5.给船装上动力1.船的动力经历了人力自然机械。最早的船靠人力行驶,随着船的体积越来越大,船的动力从人力逐渐过渡到自然界的力量和机械动力。2.船的动力有很多种,包括人力驱动、风力驱动、电力驱动、发动机驱动(如蒸汽机、燃气涡轮、柴油引擎、核动力机组)等。给小船装上风帆,利用风扇吹风使小船行驶。通过实验发现靠风帆行驶的小船无法自行持续行驶。3.风能电能热能等多种能量可以转化为船行驶
10、的动能。4.要想使船保持前行必须提供源源不断的能量。5.船舵可以控制船的行驶方向。船舵是驾驶船的主要装置,用来操纵和控制船舶航向。船舵位于水下,安装在船尾或船尾以下,当船舵水平运动时,船会从一侧移动到另一侧。6.潜艇通过调节自身重力和浮力的大小实现在水中的下潜和上浮。7.大部分潜艇以柴油为动力,核潜艇以核能为动力。潜艇是能够在水下航行的船,种类很多,大小不同,形状各异。许多潜艇被设计成鱼类的身体形状,可以有效减少水的阻力。潜艇靠调节自身的重力和浮力的大小来下潜和上浮。常规的潜艇一般用柴油做动力。核潜艇的动力来自核能,它可以帮助潜艇在水下长时间地航行。8.船在行驶过程中会受到重力、水的阻力和浮力
11、等。9.船身设计成为流线型可以减少水的阻力。10.给小船装上其他动力(1)给小船装上风力推进装置:在船尾安装带风轮的电动小马达,电池安装在小船前端,保持船体平衡。闭合开关,让小船自己行驶起来。注意不要让电池进水。(2)给小船装上蒸汽推进装置:在小船中部稍靠后位置安装金属管,管内注满水,蜡烛置于金属管下正中间位置,小船放入水中后再点火,让它自己行驶起来。2.6.设计我们的小船1.设计我们的小船的流程:(1)明确任务:自己设计并制作一艘小船,控制小船的制作成本,载重量达到200克,有自己的动力系统,能把货物运送到目的地。(2)制订方案:进行方案设计,画出船的结构示意图,并标注各部分名称;讨论设计图
12、的合理性和可靠性;列出所需的材料,计算所需的费用。(3)交流展示:展示自己的设计,说明设计理由,听取其他小组的合理建议,改进设计。2.制作船需要考虑船的大小、形状、船体材料、载重量、稳定性、动力系统等因素。3.工程设计一般会经历“问题一设计一制作一测试一完善”等过程 。4.制作小船需要的材料包括:泡沫板、木板、铝箔、泡沫胶、小电动机、小风扇、电池、导线、开关、喷气装置、纸张、木条、钩码、记录单等。5.绘制小船设计图时,要关注船的尺寸。6.当造船费用一样时,比哪组性能更好;当船性能一样时,比哪组的造船价格低。2.7.制作与测试我们的小船1.产品设计与制作的完整过程:明确任务制订方案交流展示制作测试评估与改进。2.制作开始前,应当合理分工,保证后续制作有序进行。3.根据评价量表,实事求是地对小组成员的表现进行评价。4.展示过程,为小船写说明书,帮助成员回顾、反思和评价整个过程。5.如果小船航行不平稳,那么可以检查船身重量是否平衡。6.选择重量轻,体积大的材料,并且把船身做得重,可以使船更平稳。7.测试可以选择在无风的室外场地或者室内进行,事先明确船只航行的起点和终点。8.我们制作的小船下水之前要做好防水测试,航行结束后要及时擦干水。9.小船的制作需要考虑船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统等因素。