内容正文:
第一单元 小小工程师
期末复习
工程
工程是为了满足我们的需要,设计和使用技术,解决实际问题和制造产品的活动
设计
钢结构
砖木结构
小科家准备建造一幢住房,请运用所学知识给予帮助。
房屋按楼体结构分:
砖混结构
钢混结构
1.住房的基本结构包括哪些?
答:门、窗、梁、柱子、楼板……
既有采光作用,又有通风作用的是?
2.住房所必须具备的系统有哪些?
答:供水、供电、采光、供暖、网络、排水系统……
右图是家用电热水器的示意图,它的工作依赖( )。
①供水排水系统
②供电系统
③供暖系统
A.① B.①② C.①②③
B
3.下面是建造房屋的主要过程,正确的排序是:_____________。(填写序号)
①设计 ②建造 ③选址 ④验收、评估
③①②④
住房需要经过明确任务、选址、设计、建造、验收等过程
4.房屋完工后, 小科发现白天每个房间都很明亮,这因为房屋的( )做得好。
A.照明系统 B.供电系统 C.采光系统
5.住房结构分为客厅、厨房、卧室、书房等,这是按照( )分类。
A.空间大小 B.房间功能 C.摆放的物件
C
B
房屋结构
供暖系统
采光系统
供水系统
工程
复杂性
工程通常由多个系统组成
跨海长虹
(1)为什么要建造港珠澳大桥?
(2)大桥的建造面临了哪些限制和挑战?
(3)这些问题都是怎样解决的?
桥塔
桥面
桥墩
降低钢缆的拉力,
提高桥面的承重能力
(1)为什么要建造港珠澳大桥?
作为中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁项目,港珠澳大桥将连起华南最具活力经济区。快速通道的建成对香港、澳门、珠海三地经济社会一体化意义深远。港珠澳大桥将给香港带来更大的发展空间,珠海将借助香港的经济优势快速成长,澳门也能获得更多旅游市场资源。
特点:规模巨大,复杂程度高
大桥的建造曾面临哪些限制和挑战?
珠江口有大量的泥沙会涌入海洋
增大桥墩的跨度
大桥要经过通向香港的唯一航道,桥面高度必须超过80米,
桥塔高度超过200米,而香港机场附近不允许有超过88米的建筑物出现
在这片海域上修建海底隧道和跨海大桥
02
用岛屿连接
没有可用岛屿
修建人工岛
有淤泥
海底隧道
海上桥梁
如何连接?
海底隧道全长6公里
02
需移走超过800万立方米的淤泥
会对海洋造成毁灭性污染
中华白海豚
用圆钢筒围岛,减少淤泥开采量,保护海洋
桥体上部要轻、桥墩耐腐蚀性强
科学家们自主研发双相不锈钢钢筋
“技术的核心是发明
“工程需要在一定的限制条件下完成任务,工程建设需要运用相关科学知识以及技术来解决难题;要经历相类似的建设过程”。
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
1.限制条件包括时间、费用、可用材料、环境、抵抗自然界的破坏能力等。
2.工程建设一定是受许多客观条件制约的,这也是一项宏大工程建设的艰难所在。
工程建设推动科技进步,科技推动工程发展,它们互为支撑,相互促进。
在跨海大桥、天眼、鸟巢、高铁、空间站这些工程中,发现工程与科技是怎样关系?
学校要在操场上建立塔台,供足球教练站在塔台上指挥队员训练。学校即将进行招标。
建设要求:
可供1个140斤的人站立;
占地面积1平方米
想要获得竞标资格,需要完成竞标书
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想一想作为招标方,最注重的是什么?
设计制作竞标书
竞标要点?
塔台模型
以小组为单位,用材料制作一个高60厘米的塔台。塔台模型制作要求具有一定的抗震、抗风和承重能力,还要尽量节省材料。
1.要制作一个塔台模型,首先进行( )。
A.材料的采购
B.模型的建造
C.模型的设计
C
图画为主
图画的基础上标注文字说明
标注尺寸
2.下图是第一小组的设计方案。根据方案回答下列问题。
(1)图中①是指塔台顶部的栏杆。这个设计的好处是( )。
A.可以增加抗风能力
B.可以增加承重能力
C.可以提高安全性
C
(2)如图,②所指的斜杆,是利用( )。
A.三角形的稳定性,提高塔台的承重能力
B.三角形的镂空结构,降低塔台的材料成本
C.四边形的稳定性,提高塔台的稳定性
A
(3)如图中③所指的位置,设计了滚珠结构,目的是提高塔台的( )能力。
A.抗风 B.承重 C.抗震
C
(4)第一小组设计的塔台模型中,利用了( )等方法来增加模型的稳定性。
①上小下大的结构
②框架结构
③镂空的结构,减少风的阻力
A.①② B.①③ C.①②③
C
(5)设计好图纸后,第一小组接下去要____________________来检测设计是否合理。
制作模型
3.制作模型时发现设计图纸有问题,此时应该( )。
A.修改设计后再建造
B.放弃建造模型
C.还是按图纸建造
A
4.(1)对塔台模型进行测试时,我们可以用电风扇来测试塔台模型的( )。
A.承重能力 B.抗风能力 C.抗震能力
B
测试高度
将塔台模型放置于平稳的桌面上,将米尺竖直放在塔台模型旁边,测量塔台的高度,平视读出数值。
测试:展示与测试
测试承重
使用一样的重物测试塔台模型,将厚度相同的书本注意均匀地叠加在塔台顶端,有3秒稳定后,继续叠加计数。
统一使用科学课本
测试:展示与测试
测试抗风能力时我们需要用到什么工具呢?
测试:展示与测试
40厘米
依次用风扇的1档、2档、3档靠近塔台模型,
每组测试时放的方式、工具都需要保持一致。
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测试抗震
轻微晃动:3
明显晃动:2
严重晃动:1
测试:展示与测试
(2)对于模型的高度评价,下列说法正确的是( )。
A.模型的高度越高,得分越高
B.模型的高度最接近全班平均高度的,得分最高
C.模型的高度最接近规定高度的得分最高
C
(3)对塔台模型进行测试后,小明和同学梳理了塔台模型中存在的问题,请为他们提出改进意见。
序号 存在的问题 改进意见
① 塔台高度太高,角度有些倾斜。
② 模型的抗震能力比较弱。
③ 使用材料过多,成本较高。
适当地降低塔台高度,注意测量的准确性,保证柱子高度相同。
适当增加底部的面积或质量,也可以在塔台模型底部加滚珠。
仔细分析,减少一些不必要的材料。
5.下列措施能增加塔台模型抗风能力的是( )。(多选题)
A.在塔台底部增加钩码
B.将塔台四周贴上一层薄膜
C.适当增大塔台底面积
AC
选址
设计
建造
验收
房屋建设的基本步骤:
验收
设计
反复性
工程建设的一般步骤:
当制作过程中遇到设计中未遇到的问题,
应该怎么处理?
——重新规划设计,确定可行性后再进行施工
验收
通过建造塔台模型的活动,我们对做好一项工程又有了哪些新的认识?
工程设计要反复修改,方案要不断改进完善,才能达到最终的建造要求。
工程的关键是设计,设计需要经历不断改进的往复过程,直至满足建造要求。
工程建设具有复杂性的特点,需要集合多人的智慧共同协作完成。
模型展示
上下面都为正方形,顶部带护栏,底部四角配重用来抗风抗震
底部方形,顶部为三角形,在实现工程要求前提下,尽可能节约材料
整体上没有呈现上小下大的形状,但底部设计了四个三角形组合结构,保证了稳定的基础融入抗震设计
大量三角形结构保证了塔台的稳定性,底部加重保证了充足的抗风抗震能力。各个接口处用大量胶带固定保证塔台的坚固。
埃菲尔铁塔1889年建成,至今已有一百多年,经历了风吹雨打的埃菲尔铁塔为什么如此牢固稳定?它的结构有什么特点?
上小下大
上轻下重
三角形框架结构
拱形结构
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