(共23张PPT)
第一单元 小小工程师 4.设计塔台模型
建立模型是工程设计中的重要环节,工程师
常通过建立模型来测试他们的设计。从这节 课开始,我们也要像工程师一样,设计、制 作、测试、评估、改进塔台模型,经历建造 塔台的过程。让我们从设计塔台开始吧!
一、聚焦
以小组为单位,用材料制作一个高60厘米的塔台(底部不得粘在桌面
上)。要求进行图形和文字的设计,使用所给的材料,塔台必须保证站 立且能承受一定的重量和风力,并具有一定的抗震能力,还要尽量节省 材料。看一看哪组设计的作品能达到稳固、美观、价廉的平衡。
对于塔台的设计方案,学校给定了要求,我们能按照要求来设计这座塔台吗
二、任务
1.要求。
对于塔台的设计方案,学校给定了要求,我们能按照要求来设计这座塔台吗
70根20厘米长的吸管、剪刀、胶带、尺子。
二、任务
2.材料(每组)。
塔台模型制作评价表 项 目 1分 2分
3分
设计图及 文字说明 缺少文字和图画 设计 设计了文字和图画说明,但 是说明较混乱、缺乏条理, 没有用数字进行定量说明或 者没有关键性的箭头指示等
合理地设计了文字和图画说明, 对设计结构的表述条理清晰, 对每部分使用的材料进行了加 工和用量的详细介绍
分工合作 分工不明确,每 个成员不知道各 自应该做什么 有基本的分工,但是分工不 系统,或执行分工不彻底, 或有未承扫任务的成员
有明确的分工且贯彻实施,为 每个成员安排了相应的任务, 并且每个成员都明确自己的任 务,能有组织地执行
塔高 没有达到60厘米 的高度 基本接近60厘米的高度
达到60厘米的高度
顶端承重 顶端无法承重或 顶端承重为所有 小组中的最小 顶端承重为所有小组的中等 水平
顶端承重为所有小组中的最大
抗风能力 能抵御1级(小 风量)风吹 能抵御2级(中等风量)风吹
能抵御3级(大风量)风吹
抗震能力 能抵御1级(轻 微}震动 能抵御2级(较强)震动
能抵御3级(强)震动
美观 结构欠佳、制作 粗糙,或在所有 小组中最差 结构比较合理、外形较为美 观,或在所有小组中处于中 等水平
结构合理、外形美观,或在所 有小组中处于最高水平
材料成本 统计 材料成本在所有 小组中最高 材料成本在所有小组中处于 中等水平
材料成本在所有小组中最低
★为了尽可能达到60厘米的塔高,你们的设计是如何考虑材料使用的
三、制定方案
1.依据评价表思考问题。
框架结构
上小下大, 上轻下重。
三角形是最稳 定的形状,具 有一定的承重 和抗压性。
用食指分别从两种形 状物体上部中点往下 压,感受它们的承受 力,观察它们形状的 改变。
★哪些设计是为了稳固塔台模型 ★如何保证塔台不倒下
三、制定方案
1.依据评价表思考问题。
将塔台拆分成面,计 算并标注每个面的长 度和宽度。
★如何保证塔台的倾斜角最小 ★什么因素会导致塔台产生倾斜角
三、制定方案
1.依据评价表思考问题。
抗震
耐震:加大底部面积或加重底座重量
制震:塔台底部加入弹簧
免震:塔台底部加滚珠
三、制定方案 1.依据评价表思考问题。
★如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震
抗风
镂空设计
2.设计活动。
应该多用 三角形结 构。
底座要什么形 状 要多大才 能保证高塔的 稳固
底座不能 太大,否 则材料不 够用啦!
三、制定方案
接口处牢 牢固定。
设计方案
小组 日期
wwwf
抗变:1个
1oo00evct
护栏
抗震 系统
前面
后面
上面
底面
侧面
● 三、制定方案
2.设计成果。
熔烤螂4
护栏
设计方案
小组 日期
文字 说明
政
n
#
a 线点赵期
Ooiooaoc
底面
侧面
上面
制而
之备山
面 :
例 垂
热
晓
二
重
)
2.我们的设计方案还有需要调整的地方吗 打算怎样进一步调整
1.我们设计的方案完备吗 是否考虑到了各个因素
三、 研讨
(1)为了增加稳固性,①应该
多使用三 角 形 结构;②接口
处固定牢固。
(2)为了避免倾斜,①塔台整
体应该上小下 大 ,上 轻 下重 ;②应该多采用对称的 结构。
(1)_ 建立模型是工程设计中的重要环节,工程师常通过建立模型来测试他们的设计。 (2)我们建造塔台模型的过程:设计 制作 测 试 、评估 改进
抗震的方法
(1)耐震:加大.底部 面积或加
大底部 质量。
—钩码
(1)塔台整体采用.镂空_结构。
(2)加重塔台的 底 部
(2)制震:塔台 底部_ 加弹簧 O
(3)免震:塔台 底部_ 加滚珠
抗风的方法
空心
设计塔台模型时使用的技术
整体结构
课掌回0
E
一 、判断题
1.在设计塔台时候应该先明确任务要求。 ( )
2.塔台竞标标书中的设计要按照任务要求进行修改,
若无法修改,则需要重新设计。 ( )
3.建立模型可以检验设计方案是否可行。 ( )
4.塔台的整体设计比较简单,设计完成后可以直接制
作成品,节约时间。 ( )
随堂训练
二、选择题
1.塔台模型制作评价表的作用是( )。
A. 帮助我们理解设计要求
B. 明确模型设计的限制条件
C. 以上作用都具有
2.下列形状框架中,承重、抗震能力最好的是( )。
A. 三角形 B. 正方形 C.长方形
第一单元 小小工程师
单元整理
小小工程师
1.了解我们的住房
2.认识工程
3.建造塔台
4.设计塔台模型
5.制作塔台模型
6|测试塔台模型
7|评估改进塔台模型
对现有工程的了解
亲历工程实践
必需系统 供水系统 采光系统 供暖系统 电路系统
排水系统 通风系统 网络系统
建造过程 选 址 → 设 计 → 建 造 → 验 收
* 按设施分类: 门、窗、柱子、横梁、墙、楼板……
* 按 功 能 分 类 :卧室、客厅、厨房、卫生间、阳台……
* 按高度分类: 低层、多层、小高层、高层……
* 按楼体分类: 砖木结构、砖混结构、钢混框架结构……
1.
了 解 我 们 的 住
房
基本结构.
明确一个要解决的问题
在限制条件下进行设计
制作一个模型(画或写解决方案)
测试这个模型,评估并改进
实施建设
科学技术进步支持工程的实施,
工程的实施也推动着科学技术不断发展。
工程与科技进步的关系
工程建设过程的步骤
2.
认 识 工 程
建造塔台需要考虑的因素
*要有一定的高度,承重性、抗风性强(教练能站在上面 指挥,要考虑安全性)。
*移动方便(塔台位置不固定,要经常移动)。
塔台竞标标书
日期:
建路性置
使用材科;
路的谈计: (略高、盛型、实用性,安全性。假如 考点姨饰,枢杆容如节,会有助于获得好评)
或本病算:
人员分工:
时间分配
A
塔的设计
时间分配
使用材料
人员分工
建塔位置
成本预算
3.
建 造 塔 台
制定标书
将塔台拆分成面,计算并标注每个面的
长度和宽度。
镂空设计
耐震:加大底部面积或加重底座重量
制震:塔台底部加入弹簧
免震:塔台底部加滚珠
保证塔台不产生倾斜角
抗风
抗风抗震
抗震
框架结构
上小下大,上轻下重,三角形
节省材料
稳固塔台
4.
设 计 塔 台 模 型
制作塔台模型要与设计方案相一致。
5.
制 作
塔台的接口处要固定牢固,同时也要考虑节省胶带。
塔 台 模
控制好立柱的高度,尽量等高,可以防止塔台的倾斜。
型 使用三角形结构可以使塔台稳固。
检查接口处是否牢固。
* 高度*承重*抗风*抗震*成本*美观… …
高度:调整塔台主体结构的吸管,降低高度。
承重:多制作三角形结构。
抗风:底部加重。
抗震:底部变大、加重。
成本:减少多余的吸管与胶带。
美观:制作过程中随时进行准确测量,避免误差。
000000
7.
评 估 改 进 塔 台 模 型
明确问题 ·
测试标准
6.
测 试 塔 台 模 型