第一单元 小小工程师
1 了解我们的住房
【课堂回顾】
【基础训练】
[选择题]
(1)从楼体结构分类,“鸟巢”属于( ),
A.砖混结构 B.钢混框架结构 C.钢结构
(2)下图是住房系统中( ) 系统的示意图。
A.供水 B.电路 C.通风
(3)下列对于系统的认识,不正确的是( ) 。
A.系统是由多个不同部分形成的整体,各个部分相互作用相互影响
B.窗户既是通风系统的一部分,也是采光系统的一部分
C.网络系统与电路系统之间不存在相互关系
(4)下列说法不正确的是( )。
A.“中国天眼”的建造过程很重要,但选址过程不重要
B.桥梁等工程建造完成后需要验收,验收合格才能交付使用
C.工程是将自然科学的原理应用到工农业生产部门]中去而形成的各学科的总称
(5)下列选项中,( )属 于住房的结构。
A.电视 B.沙发 C.门
[填空题]
(1)从________分类有卧室、客厅、厨房、卫生间、阳台等。
(2)从________分类有低层、多层、小高层、高层、超高层等。
(3)从__________分类有砖木结构、砖混结构、钢混框架
结构、钢结构等。
(4)住房都是有一定结构的,根据__________,结构也会__________。
(5)住房需要经历一定的建造过程,每一个过程都非常重要,需________发挥作用。
[画图题]
请先画出自己家的布局,然后选择--个系统画出来,并说一说你画出的系统和哪些系统有相互关系。
2 认识工程
【课堂回顾】
建造港珠澳大桥面临的限制与挑战
【基础训练】.
[判断题]
(1)高铁的建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成。( )
(2)限制条件是人为添加的,设计无法完成时可以适当减少限制条件,使设计正常进行。( )
(3)“鸟巢”和埃菲尔铁塔的主体都是钢结构。( )
(4)“神舟"飞船工程实施过程中面临的各种困难,会对科学技术提出更高的要求,会推着科学技术不断前进。( )
(5)高铁建设过程中主要的限制条件是时间和费用,不用考虑环境。( )
[选择题]
(1)关于港珠澳大桥,下列说法错误的是( )。
A.横跨怜仃洋,连接香港与珠海、澳门
B.大桥全长55千米,包含桥、岛、隧
C.大桥在修建过程中利用了两座天然岛屿
(2)建设港珠澳大桥的主要月的是( )。
A.彰显我国强大的经济实力和科技水平
B.促进粤港澳大湾区的经济发展
C.促进科学技术的进步
(3)修建港珠澳大桥时,用圆钢筒围岛的主要目的是( )。
A.保护环境 B.节省时间 C.节省费用
(4)港珠澳大桥采用桥、岛、隧为一体的主要原因是( )。
A.我国建造特高大桥的技术不成熟,而建造海底隧道的技术很成熟
B.为了保证水陆空立体交通线互不干扰
C.保护环境
(5)工程与技术的关系是( )
A.技术决定工程 B.工程决定技术 C.相互影响,又相互促进
(6)工程建设中有很多相似的步骤,下列对这些步骤的排序中正确的是( )
①在限制条件下进行设计②制作一个模型③实施建设④明确一个要解决的问题⑤测试这个模型,评估并改进
A.④①②⑤③ B.④①③②⑤ C.①④③②⑤
(7)下列工程中,没有位于我国的是( )。
[排序题]
根据工程建设过程,对港珠澳大桥建造过程中的重要事件进行排序。
( )中国国务院批准建设港珠澳大桥。港珠澳大桥正式开工建设。
( )港珠澳大桥前期协调小组成立,全面启动大桥各项建设前期工作。次年,港珠澳大桥确定采用Y型线路,大桥连接香港、珠海和澳门三地。
( )港珠澳大桥工程可行性报告通过专家评审。
( )中国国务院正式批准伶仃洋跨海大桥工程项目。后来,伶仃洋大桥项目被港珠澳大桥项目取代。
【素养提升】
[材料分析题]
桥粱的种类很多,按形状可将桥分为四种基本类型,分别为平板桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥。
结合表格中的内容,在图片下面的橫线上填写桥的种类。
3 建造塔台
【课堂回顾】
通过竞标的方式确定建塔资格
【基础训练】
[判断题]
(1)设计塔台需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。( )
(2)制订标书时练,如果小组内有不同的观点,应该按照组长的观点制作标书。( )
(3)投标发布会上,我们可以对别人的标书提出质疑。( )
(4)工程的关键是设计,设计需要经历不断改进的往复过程.直至满足建造需求。( )
[选择题]
学校要在操场上建一座塔台,以供足球教练站在塔台上指挥队员训练。足球教练训练塔台与常见的领操台相似,二者区别在于领操台是固定的,而塔台不固定,可以随需要变换位置。据此回答(1)~(6)题。
(1)下列说法不正确的是( )。
A.塔台需要承载教练员站在上面,所以塔台的承重性和安全性很重要
B.为了方便教练登上塔台,可以在塔台上设计梯子
C.为了使塔台更稳固,我们可以把塔台焊接在地面上
(2)下列材料中,最适合用来制作塔台承重部分的是( )
A.钢管 B.铝管 C.塑料管
(3)塔台的高度(塔台面到地面)应该设计为( )。
A.20厘米左右 B. 60厘米左右 C.2米左右
(4)建造塔台需要考虑的因素很多,下列说法不正确的是( )。
A.塔高、承重、安全是这个工程项目的核心与重点
B.美观和成本是这个工程项目首先要考虑的因素
C.各因素之间相互牵制、难以取舍,所以我们要明确各项因素权衡的侧重
(5)下列设计中,塔台的稳定性最好的是( )。
A..上小下大 B.上下一样 C..上大下小
(6)竞标过程中,下列行为不正确的是( )。
A.为了让自已中标,清楚流利地介绍本组塔台设计的优势
B.为了让自己中标,夺大别组塔台的缺点
C.对别组塔台进行有理由的质疑和评议
[简答题]
大多数建筑都要考虑其稳定性和抗风性,对此你有什么方法 请简单说一说。
【素养提升】
[探究题]
萌小牛家收养了一只小猫,他想给小猫做一个小房子,根据小猫的信息卡,我们来制订标书,参加投标。
(1)我们制订标书时,首先要考虑的两点是_________和_________。
(2)完成下面的标书。
小猫房屋竞标标书
建房位置:
使用材料:
房屋设计:
成本预算:
4 设计塔台模型
【课堂回顾】
设计塔台模型时使用的技术
(1)________是工程设计中的重要环节,工程师常通过________来测试他们的设计。
(2)我们建造塔台模型的过程:________、________、________、________、________。
【基础训练】
[判断题]
(1)塔台模型制作评价表中评价的是我们的模型,设计图的质量不会直接影响我们的成绩。( )
(2)为了提高塔台的抗震、抗风能力,我们可以用胶带将塔台固定在桌面上。( )
(3)一方面吸管的接口处要固定牢固,另一方面要控制成本、节省胶带,所以我们需要思考、权衡二者关系,并优化胶带的使用方法。( )
(4)我们制作塔台模型时,底座越大越好。( )
[选择题]
(1)在制作塔台模型时.我们要多使用( )结构。
A.三角形 B.四边形 C.圆形
(2)下面几个矿泉水瓶中.放置在T.作的电风扇前,最稳定的是( )。
(3)下列框架中使用的材料都一样,在顶部放重物时,最不易倾斜的是( )。
(4)关于抗震结构,下列说法正确的是( )。
A.抗震结构的材料不在课本上提供的材料列表中,所以使用时不用考虑成本
B.抗震的方法包括耐震、制震和免震
C.地震很少发生,生活中工程不需要考虑抗震性
(5)某塔台模型在底部模仿鞋底花纹设计了凹槽,其目的是( )
A.减小摩擦力 B.增大摩擦力 C.增加底部的质量
高压线铁塔和电动伸缩门是我们常见的框架结构,据此回答(6)-(8)题。
(6)图中的高压线铁塔很稳固是因为它应用了( )。
A.三角形框架结构 B.四边形框架结构 C.圆筒结构
(7)电动伸缩门利用了四边形框架( )的特点 。
A.稳固 B.易变形 C.承重能力强
(8)框架结构具有的特点是( )。
A.质量轻,方便运输和组装 B.偻空结构,空气阻力小,抗风能力强 C.以上都是
【素养提升】
[探究题]
为了探究三角形框架和四边形框架的特点,小科同学用食指分别从两种形状物体的上部中点往下压,现象如下图所示。
(1)从图中现象可以看出,三角形框架结构具有_______,四边形框架结构________。
(2)为了把长方形框架加固,我们一般可以在框架中加入________,下图中的漫画人物形象地说明了斜杆在框架中的作用。图甲中小人的________力阻止了框架的变形,图乙中小人的________力阻止了框架的变形。
5 制作塔台模型
【课堂回顾】
【基础训练】
[判断题]
(1)在制作塔台模型中练,使用胶带对接口处固定,使用的胶带越多越好。( )
(2)在制作塔台模型中,发现设计存在问题,不能进行修改,必须按照原设计进行制作。( )
(3)在制作塔台模型中,若发现吸管数量不足时,可以增加吸管,但会增加材料成本。( )
(4)在制作塔台模型中,要坚持完全按照设计图进行模型制作。( )
[选择题]
(1)将两根吸管连接在一起,是制作塔台模型的基本操作,下列做法不合适的是( )。
A.如图甲,将两根吸管的管口对齐,用胶带缠绕
B.如图乙,将一根吸管的一端捏扁一小段后插入另一根吸管,用胶带缠绕
C.如图丙,用剪刀将一根吸管的一端剪开一小段,将另一根吸管插入剪开的部分,用胶带缠绕
(2)甲组在制作塔台模型过程中,发现吸管数量不足,向乙组借用了3根吸管,下列说法正确的是( )
A.3根吸管可以忽略,不用计算材料的成本
B.需要在甲组的设计图上,增加3根吸管的材料成本
C.需要在乙组的设计图上,增加3根吸管的材料成本
(3)同样多的吸管剪成细条后,细条的承重能力( )原来吸管的承重能力。
A.大于 B.小于 C.等于
(4)萌小牛在制作塔台模型中,发现设计有问题,下列做法正确的是( )。
A.自己直接修改模型
B.小组内成员研讨交流后直接修改模型
C.小组内成员研讨交流后先修改图纸,再修改模型
(5)下列措施能够增加塔台模型抗风能力的是( )。
①塔台是框架结构,侧面镂空
②增加塔台的高度
③在塔台底部增加钩码
④做成上大下小的结构
A.①③ B.①②③ C.①③④
(6)图中塔台下面底托的作用是( )。
①增强抗风能力②增强抗震能力③增强承重能力
A.①② B.②③ C.①②③
(7)在制作塔台模型中,萌小牛不小心将一根吸管折弯了,将吸管恢复成直的以后,它的承重能力( )。
A.变大 B.变小 C.不变
(8)对于不小心折弯的吸管,下列处理方法不合适的是( )。
A.用胶带在折弯处缠绕一圈,用来制作塔台的立柱
B.用胶带在折弯处缠绕一圈,用来制作塔台的底座
C.将这个吸管剪成多段,用来制作塔台的护栏(丢弃折弯处那一小段)
【素养提升】.
[材料分析题]
麦熟了,沉甸甸的麦穗随风摇摆。为什么细细的麦秆能够支持得住比它重得多的麦穗呢 秘密就在于它是空心的。许多植物的茎都是空心的,如竹子、水稻、芦苇以及许多小草。动物身体中的很多骨头也是如此,如手臂骨和腿骨都是空心的。同祥多的材料,做成空心的管状比做成实心的棒状要粗得多,而且任何方向的抗弯曲力都相同。
受大自然的启发,人们制造了钢管。钢管重量轻、强度高,比同样多材料做成的钢棒能承受更大的力,所以,建筑工地支架、自行车车身都用管状材料而不用实心材料。
(1)萌小牛用同样的纸张折成了下面几种形状的纸简.承重最大的纸筒是( )。
(2)许多发明创造来源于对生活的观察.可以在自然界找到原型。你还知道哪些相似的发明
示例:麦秆→钢管。
6测试塔台模型和
7评估改进塔台模型
【课堂回顾】
测试塔台模型.
(1)_______是工程设计中的重要环节,是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。
(2)完成一项测试任务时,需要使用特定的_______。例如测试高度时需要使用_______,测试抗风能力时需要使用________。
【基础训练】
[判断题]
(1)工程要反复评估改进,不断完善,才能达成最终的工程要求。( )
(2)我们可以用手拿着塔台顶部晃一晃来检测塔台的抗震能力。( )
(3)测试抗风能力时,各个小组的塔台要放在同一位置,距离风扇的距离要相等。( )
(4)用米尺紧贴塔台的一根立柱来测量塔台的高度。( )
[选择题]
(1)塔台模型的高度是( )。
A.立柱的长度 B.侧面梯形的高 C.顶面和地面间的距离
(2)小雅同学制作的塔台不太美观,下列改进方案不可行的是( )。
A.减少部分承重的吸管结构
B.减少部分缠裹过多的胶带
C.调整整体结构,整体采用对称的设计
萌小牛同学做了一个塔台模型,使用的材料和材料的价格见下表,据此回答(3)-(5)题。
(3)萌小牛同学制作塔台模型的材料成本为( )。
A.12.4元 B.12.45元 C.12.5元
(4)对于剩余的半根吸管和一小段胶带,下列处理方式最合适的是( )。
A.当作垃圾来处理
B.随便找个地乃固定住,增加三角形结构
C.用来制作一个护栏,提升美观度
(5)萌小牛的塔台在测试时,抗风能力得分较低,下列做法可行的是( )。
A.调整塔台的位置,离风扇远一些
B.减少塔台底部的钩码
C.调整塔台的主体结构,增加塔台的底面积
(6)测量塔台的顶端承重时,放一定重物后,有一根立柱变形导致塔台倾斜,其余立柱正常,造成这种现象的原因可能是( )。
A.塔台的承重结构不多,承重能力差
B.塔台的立柱高度差别较大,造成立柱受力不均
C.底部过轻,导致结构不稳定
[简答题]
某实验小组设计的塔台的美观性较差,组内成员建议在塔台周围粘上一圈漂亮的海报,说一说这样做的缺点,并提出你的改进建议。
[探究题]
下图是某科学小组设计的塔台模型,结合塔台模型测试记录表(部分)对塔台进行评估,分析塔台设计的优点和缺点,并完成下面的设计方案修改记录单。
优点:_______________________________________________________
缺点:______________________________________________________
设计方案修改记录单
附:参考答案
1 了解我们的住房
【课堂回顾】
客厅、厨房、卫生间、阳台等供暖、采光、
通风、电路、煤气.网络、承重等 设计
【基础训练】
1.(1)C (2)B (3)C (4)A (5)C
2
(1)功能(2)高度(3)楼体结构(4)需求不同 存在差异(5)协同
3
我画出的是供水系统。水用过以后污水需要及时排出,供水系统与排水系统存在相互关系。洗衣机不仅需要使用水,还需要使用电,所以供水系统与电路系统也存在相互关系。(合理即可)
2 认识工程
【课堂回顾】
修建海底隧道和跨海大桥 修建人工岛
用圆钢筒围岛
【基础训练】
1.(1)√ (2)X (3)√ (4)√ (5)X
2.(1)C (2)B (3)A (4)B (5)C (6)A(7)C .
3. 4 2 3 1
[素养提升]
4.悬索桥 斜拉桥 拱桥 平板桥
3 建造塔台
【课堂回顾】
项目成本 项目安全性
【基础训练】
1.(1)√ (2)X (3)√ (4)√
2.(1)C (2)A (3)B (4)B (5)A (6)B
3.稳定性:①上小下大,②上轻下重。
抗风性:①采用镂空结构,②楼体采用圆柱形。(合理即可)
[素养提升]
4.(1)项目成本 项目安全性
(2)小猫房屋竞标标书
建房位置:室内
使用材料:木板、木栏杆、钉子
房屋设计:
成本预算:材料费100元,人工费50元
4 设计塔台模型
【课堂回顾】
三角形 小 大 轻 重 镂空 底部
底部 底部 加弹簧 加滚珠
(1)建立模型 建立模型
(2)设计 制作 测试 评估 改进
【基础训练】
1.(1)X (2)X (3)√ (4)X
2.(1)A (2)C (3)B (4)B (5)B (6)A(7)B (8)C
[素养提升]
3. (1)稳定性 易变形 (2)斜杆 推 拉
5 制作塔台模型
【课堂回顾】
一致 固定牢固 节省胶带 防止塔台的倾斜 三角形
【基础训练】
1.(1)X (2)X (3)√ (4)√
2.(1)A (2)B (3)B (4)C (5)A (6)A(7)B (8)A
[素养提升]
3.(1)A (2)蝙蝠→雷达;锯形草叶→锯子;苍蝇的触角→蝇式气味分析监视仪;苍蝇的复眼→蝇式照相机等。
6测试塔台模型和7评估改进塔台模型
【课堂回顾】
高度 顶端承重 抗风能力 抗震能力
(1)测试(2)工具 米尺 风扇
【基础训练】
1.(1)√ (2)X (3)√ (4)X
2.(1)C (2)A (3)C (4)C (5)C (6)B
3. (1)缺点:①增大风阻,大幅降低抗风能力;②增加成本。
(2)建议:①减少多余的吸管结构,减少不必要的胶带;②调整整体结构,整体采用对称的设计。
[素养提升]
4.优点:设计图合理、文字说明详细,塔高达到了60匣米,顶端承重能力强,小组内分工合作明确。
缺点:抗风、抗震能力差,材料成本较高,美观度一般。
设计方案修改记录单
①在底部增加钩码等重物,增加抗风能力。
②在底部增加抗震结构。
③减少不必要的吸管结构,控制材料成本,提升美观度。