一、實(shí)驗(yàn)前的認(rèn)知鋪墊：什么是“抗壓能力”？演講人04/實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：數(shù)據(jù)會(huì)說話03/實(shí)驗(yàn)過程：像科學(xué)家一樣操作02/實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：工欲善其事，必先利其器01/實(shí)驗(yàn)前的認(rèn)知鋪墊：什么是“抗壓能力”？06/總結(jié)與課后任務(wù)05/拓展與應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)到生活目錄07/課后任務(wù)（二選一）2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)紙杯塑料杯抗壓測(cè)試課件各位同學(xué)、老師們：今天我們要開啟一節(jié)充滿探索趣味的科學(xué)課——“紙杯與塑料杯的抗壓測(cè)試”。生活中，我們每天都會(huì)接觸紙杯和塑料杯，但你們是否想過：同樣用來裝水的杯子，為什么有的疊高了會(huì)變形？有的卻能穩(wěn)穩(wěn)承受更多重量？這背后藏著“材料抗壓能力”的科學(xué)奧秘。接下來，讓我們像小科學(xué)家一樣，通過實(shí)驗(yàn)揭開答案。01實(shí)驗(yàn)前的認(rèn)知鋪墊：什么是“抗壓能力”？實(shí)驗(yàn)前的認(rèn)知鋪墊：什么是“抗壓能力”？要做好實(shí)驗(yàn)，首先得明確核心概念。所謂“抗壓能力”，簡(jiǎn)單來說就是物體在受到壓力時(shí)，保持原有形狀不被破壞的能力。舉個(gè)例子：你們玩過疊紙杯游戲嗎？如果杯子抗壓能力差，疊到第三層就可能被壓歪；而抗壓能力強(qiáng)的杯子，能疊到五層甚至更高。1生活中的“抗壓”現(xiàn)象生活里，“抗壓”其實(shí)無處不在：書包帶做得寬寬的，是為了分散壓力，讓肩膀更舒服（這是“壓強(qiáng)”的初步體現(xiàn)）；建筑工地上的磚塊要經(jīng)過抗壓測(cè)試，確保蓋樓時(shí)不會(huì)被壓碎；我們今天的主角——紙杯和塑料杯，日常用來裝水、裝零食，也需要一定的抗壓能力，否則輕輕一按就變形，用起來可不方便！2紙杯與塑料杯的材料特點(diǎn)要比較它們的抗壓能力，先得了解材料本身：紙杯：主要由木漿紙制成，表面通常有一層薄薄的聚乙烯（PE）涂層，用來防漏水。紙的結(jié)構(gòu)是纖維交織而成，空隙較多，遇水或受壓時(shí)容易變形。塑料杯：常見材質(zhì)為聚丙烯（PP）或聚苯乙烯（PS），屬于高分子聚合物，分子鏈緊密纏繞，結(jié)構(gòu)更堅(jiān)韌，彈性和抗形變能力更強(qiáng)。不過，同學(xué)們不用記這些復(fù)雜的名字，只需要記住：紙杯像“軟乎乎的纖維小毯子”，塑料杯像“有彈性的塑料小盾牌”，它們的“身體結(jié)構(gòu)”不同，抗壓能力可能也不一樣。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：工欲善其事，必先利其器實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：工欲善其事，必先利其器科學(xué)實(shí)驗(yàn)講究“嚴(yán)謹(jǐn)”，就像廚師做飯前要備齊食材和工具。我們的抗壓測(cè)試需要哪些準(zhǔn)備呢？1實(shí)驗(yàn)材料與工具1實(shí)驗(yàn)對(duì)象：選擇常見的一次性紙杯（無花紋、無加固）、加厚紙杯（底部有雙層紙）、普通塑料杯（透明、無裝飾）、硬質(zhì)塑料杯（杯壁較厚）各3個(gè)（每組實(shí)驗(yàn)用同型號(hào)杯子，避免干擾）。2壓力工具：砝碼（50g、100g、200g各若干）、電子秤（用于校準(zhǔn)砝碼重量）、平板壓塊（面積與杯口相同，確保壓力均勻分布）。3測(cè)量工具：直尺（測(cè)量杯子受壓前后的高度變化）、記錄表格（如表1）、記號(hào)筆（標(biāo)記變形臨界點(diǎn)）。4小提醒：選擇杯子時(shí)，要保證它們的高度、口徑相同（比如都選9cm高、7cm口徑），就像比賽要“公平起跑線”，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確哦！2實(shí)驗(yàn)假設(shè)與目標(biāo)實(shí)驗(yàn)前，我們可以先做個(gè)“小預(yù)測(cè)”：你覺得紙杯和塑料杯誰的抗壓能力更強(qiáng)？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生舉手發(fā)言，可能的答案：“塑料杯硬，所以更強(qiáng)”“紙杯軟，容易被壓塌”）我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)很明確：測(cè)量不同類型杯子能承受的最大壓力；觀察受壓過程中杯子的變形規(guī)律（比如底部先凹陷，還是側(cè)壁先褶皺）；分析材料特性與抗壓能力的關(guān)系。03實(shí)驗(yàn)過程：像科學(xué)家一樣操作實(shí)驗(yàn)過程：像科學(xué)家一樣操作現(xiàn)在進(jìn)入關(guān)鍵環(huán)節(jié)——實(shí)驗(yàn)操作。為了讓結(jié)果可靠，我們需要嚴(yán)格遵循“控制變量法”，即只改變“杯子材質(zhì)”這一個(gè)因素，其他條件（如壓力方向、受力面積、環(huán)境濕度等）保持一致。1步驟一：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量用直尺測(cè)量每個(gè)杯子的初始高度（如9.0cm）、杯壁厚度（紙杯約0.3mm，塑料杯約0.5mm），記錄在表格中。用電子秤校準(zhǔn)砝碼重量（避免因砝碼生銹或磨損導(dǎo)致誤差）。2步驟二：壓力加載與觀察將杯子豎直放置在水平桌面上（可用水平儀檢查，確保桌面平整），杯口朝上。把平板壓塊輕輕放在杯口，確保壓塊中心與杯口中心對(duì)齊（避免壓力偏移導(dǎo)致“側(cè)翻”）。從50g砝碼開始，逐個(gè)輕輕疊放在壓塊上（注意：要“輕拿輕放”，避免沖擊力損傷杯子），每加一個(gè)砝碼，停留10秒觀察杯子是否變形（如高度下降超過2mm，或杯壁出現(xiàn)明顯褶皺）。當(dāng)杯子無法再承受壓力（如底部塌陷、側(cè)壁嚴(yán)重變形）時(shí)，記錄此時(shí)的總重量，即為該杯子的“最大抗壓值”。小插曲：去年帶學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，有個(gè)叫樂樂的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，紙杯在加到200g砝碼時(shí)，底部突然“噗”地凹進(jìn)去，像小火山噴發(fā)一樣，大家都被逗笑了。但正是這種“意外”，讓我們更直觀地看到了紙杯的薄弱點(diǎn)——底部的承重能力比側(cè)壁更弱。3步驟三：重復(fù)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)修正01科學(xué)實(shí)驗(yàn)不能“一次定結(jié)果”，我們需要對(duì)每種杯子重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)（比如測(cè)3個(gè)普通紙杯，取平均值），避免偶然誤差。例如：03普通塑料杯：第一次承受820g，第二次850g，第三次800g，平均值為823g。04通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)，我們能更接近“真實(shí)值”。02普通紙杯：第一次承受350g，第二次370g，第三次330g，平均值為350g；04實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：數(shù)據(jù)會(huì)說話實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：數(shù)據(jù)會(huì)說話實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們得到了一組數(shù)據(jù)（如表2），現(xiàn)在需要“翻譯”這些數(shù)字背后的科學(xué)含義。1直觀對(duì)比：抗壓能力排序根據(jù)平均值，我們得出：硬質(zhì)塑料杯（1200g）＞普通塑料杯（823g）＞加厚紙杯（580g）＞普通紙杯（350g）。這說明：塑料杯的抗壓能力普遍強(qiáng)于紙杯，且材質(zhì)越厚（如硬質(zhì)塑料杯）、結(jié)構(gòu)越加固（如加厚紙杯），抗壓能力越強(qiáng)。2現(xiàn)象觀察：變形過程的差異塑料杯：受壓初期（200-400g），杯壁微微向內(nèi)彎曲，但松開壓力后能恢復(fù)原狀（彈性變形）；超過800g時(shí)，杯壁出現(xiàn)無法恢復(fù)的折痕（塑性變形），最終可能從杯口邊緣開始破裂。紙杯：受壓初期（100-200g），杯壁開始出現(xiàn)細(xì)微褶皺；超過300g時(shí)，底部逐漸凹陷，最終底部與杯壁分離（像“脫底”一樣）；如果繼續(xù)加壓，整個(gè)杯子會(huì)被壓成扁平狀?？茖W(xué)小知識(shí)：紙杯的變形是“不可逆”的（壓皺了就恢復(fù)不了），因?yàn)榧埨w維被拉斷；而塑料杯的“彈性變形”是因?yàn)楦叻肿渔湵焕L(zhǎng)后還能“彈回去”，這就像橡皮筋被拉長(zhǎng)又松開一樣。0102033深入思考：為什么會(huì)有差異？材料結(jié)構(gòu)：紙是纖維交織的“網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”，空隙多，受力時(shí)纖維容易滑動(dòng)或斷裂；塑料是“分子鏈纏繞的立體結(jié)構(gòu)”，分子間作用力強(qiáng)，能更好地分散壓力。防水涂層的影響：紙杯的PE涂層雖然防漏水，但涂層與紙纖維的結(jié)合處是“薄弱環(huán)節(jié)”，受壓時(shí)容易從涂層邊緣開始剝離，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。05拓展與應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)到生活拓展與應(yīng)用：從實(shí)驗(yàn)到生活科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義不僅是得出結(jié)論，更要學(xué)會(huì)用知識(shí)解釋生活，甚至解決問題。1生活中的“抗壓設(shè)計(jì)”紙杯的優(yōu)化：為什么有些紙杯底部有“波浪形褶皺”？其實(shí)是為了增加底部的支撐面積，分散壓力，提升抗壓能力（就像拱橋的弧度能分散重量一樣）。塑料杯的局限：雖然塑料杯抗壓強(qiáng)，但遇高溫（如裝開水）會(huì)變軟（因?yàn)樗芰系摹败浕瘻囟取陛^低），所以塑料杯通常不建議裝太熱的水。2環(huán)保與材料選擇通過實(shí)驗(yàn)我們知道，塑料杯更耐用、抗壓，但它的“缺點(diǎn)”也很明顯——難降解，埋在土里幾百年都不會(huì)腐爛；紙杯雖然抗壓差，但主要成分是紙，容易降解，燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳也能被植物吸收。小討論：如果你是超市采購(gòu)員，要選一次性杯子，會(huì)優(yōu)先選紙杯還是塑料杯？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生辯證思考：短期使用選紙杯更環(huán)保，需要重復(fù)使用選塑料杯更經(jīng)濟(jì)）06總結(jié)與課后任務(wù)總結(jié)與課后任務(wù)同學(xué)們，今天我們通過“抗壓測(cè)試”實(shí)驗(yàn)，不僅知道了紙杯和塑料杯的抗壓差異，更重要的是學(xué)會(huì)了“提出問題—做出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—分析結(jié)論”的科學(xué)探究方法。核心結(jié)論：塑料杯的抗壓能力普遍強(qiáng)于紙杯，這與它們的材料結(jié)構(gòu)密切相關(guān)；材料的抗壓能力影響其使用場(chǎng)景（如紙杯適合裝常溫飲料，塑料杯適合裝需要疊放的物品）；選擇材料時(shí)需綜合考慮性能、環(huán)保和成本。07課后任務(wù)（二選一）課后任務(wù)（二選一）用家