5.2 像工程师那样实践（第2课时）（分层作业）-【上好课】七年级科学上册同步高效课堂（浙教版）

5.2 像工程师那样实践（第2课时）（分层作业） 【基础达标】 1.如图所示为对4种不同材料进行抗拉性能试验的方案示意图。被测材料的一端固定，另一端不断增加钩码，记录材料被拉断前的钩码质量如下表所示： 被测材料 材料 1 材料 2 材料3 材料4 钩码质量/g 2600 2350 1850 1500 根据测试数据，抗拉性能最优的是 (　　) A．材料1 B．材料2 C．材料3 D．材料4 2.小嘉想要设计一款凳子，提出了如图所示的四种方案供筛选(四种方案中凳脚与地面接触点到重心垂线的距离均相等)。有下列筛选依据：①足够稳定，不容易翻倒；②有足够的强度，不容易损坏；③不使用时可以多张叠放，节省存放空间。根据以上筛选依据筛选出的最佳方案应该是 (　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 3.小嘉设计了如图所示的魔方插座，其外壳类似魔方，各个面都有插座口，可对多个小电器充电。下列不属于该插座设计的限制因素的是 (　　) A．插座的设计标准 B．小电器外壳的颜色 C．充电器的体积大小 D．插座的制造工艺 4.小嘉新买了一款台灯，由于底座偏小，容易翻倒，他准备对底座加以改进。关于小嘉的改进过程，下列说法中不正确的是 (　　) A．改进底座时不需要考虑材料与尺寸等因素 B．设计过程中可能产生多个有改进可能的方案 C．设计过程中可能需要多次修改设计方案 D．发现问题后，还需要进一步明确问题 5.小嘉的乒乓球拍底板太轻，他想重新设计并制作一款实木底板，下列说法中，不恰当的是 (　　) A．构思方案之前需要收集乒乓球拍相关的信息 B．构思好方案之后需要分析限制条件 C．筛选方案阶段要进行方案的比较与权衡 D．制作该底板前要绘制技术图样 6.工程实践小组同学在设计制作小椅子的过程中，对他们的方案进行了优化，方案甲优化后成为方案乙，这种优化主要是 (　　) A．功能优化 B．外观优化 C．材料优化 D．结构优化 【巩固提升】 7.如图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料M 的下弯距离为5mm ，木料 N 的下弯距离为 8mm 。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是 (　　) A． B． C． D． 8.请你根据所学的知识，为教室设计一个置伞架。设计要求：①结构稳固；②布局合理；③材料易得，方便制作。 （1） 设计该置伞架时，需考虑的因素有　 　。(填序号) ①同学们常带的雨伞种类、数量 ②折叠伞折叠后的长度 ③长柄伞的长度 ④教室的空间大小 ⑤教室中可摆放置伞架的空间大小 （2） 根据设计要求画出置伞架的设计草图及简要说明。 （3） 请说明所选材料及理由：　 　。 （4） 做好置伞架后还需对其进行测试，下列测试中，合理的有____。(多选，填字母) A．用手摇晃置伞架，看其是否稳定 B．取放雨伞，检验取放是否方便 C．给置伞架加上适当的重物，测试其强度 D．请同学坐在置伞架上，左右摇晃，测试其稳定性 【期末精选】 9.分析下列技术产品与工程，在横线上填入所体现的需求对应的字母。 A. 安全 B. 舒适 C. 高效 D. 健康 （1）微波炉的外壳采用防辐射设计，体现了人对　 　的需求。 （2）高速铁路使人们的出行更方便，体现了人对　 　的需求。 （3）无叶电扇通过对气流进行处理，使气流更加清洁，体现了人对　 　的需求。 （4）柔软的棉坐垫体现了人对　 　的需求。 9.小嘉想为班级设计制作一个花盆架，以下是他接下来要做的工作。按照工程实践的一般过程，合理的操作顺序是　 　。 ①利用所选材料制作花盆架 ②对方案和制作的原型进行优化 ③明确花盆架的设计要求 ④选择花盆架的制作材料 ⑤对制作完成的花盆架进行测试 ⑥画出花盆架的设计草图 10.如图甲所示为小明的课桌，小明发现课桌上经常要放满书，水杯很容易被碰倒。为了节省空间，小明准备设计并制作一个桌边水杯架。如图乙所示为小明的水杯，经过测量，水杯的直径为70 mm，书桌的高度为800 mm，其边缘厚度为 20 mm。 设计要求如下：①在不破坏桌面的情况下，水杯架与桌面相连，紧固后连接可靠；②水杯在水杯架上取放方便，且不易翻倒；③水杯架不使用时可以收纳到桌面下；④水杯架的主要材料为钢板，辅助材料自选。 （1）小明在设计该水杯架时不需要考虑的因素是____(填字母，下同)。 A．装满水的水杯的质量 B．课桌的高度 C．课桌的边缘厚度 （2）在设计过程中，下列做法合理的是____。 A．小明在方案筛选前需先绘制图样 B．设计水杯架时需要考虑水杯的大小和环境等因素 C．可以通过在水杯架上悬挂 20 kg的重物来检验其承重能力 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.2 像工程师那样实践（第2课时）（分层作业） 【基础达标】 1.如图所示为对4种不同材料进行抗拉性能试验的方案示意图。被测材料的一端固定，另一端不断增加钩码，记录材料被拉断前的钩码质量如下表所示： 被测材料 材料 1 材料 2 材料3 材料4 钩码质量/g 2600 2350 1850 1500 根据测试数据，抗拉性能最优的是 (　　) A．材料1 B．材料2 C．材料3 D．材料4 【答案】A 【解析】本题考查构件的受力形式，构件的基本受力形式有：拉力：物体所承受的拉拽力；压力：挤压物体的力；剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力；弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲的力；扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。如图所示，抗拉性能最优的应该是挂钩上挂的重量越大，那么抗拉性能就越好，所以选项你A符合题意。 2.小嘉想要设计一款凳子，提出了如图所示的四种方案供筛选(四种方案中凳脚与地面接触点到重心垂线的距离均相等)。有下列筛选依据：①足够稳定，不容易翻倒；②有足够的强度，不容易损坏；③不使用时可以多张叠放，节省存放空间。根据以上筛选依据筛选出的最佳方案应该是 (　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【解析】首先要求木凳足够稳定，不容易翻到，稳定性丙丁较好：要求木凳不使用时可以多张叠放，节省存放空间丙不满足要求，丁比较好。 3.小嘉设计了如图所示的魔方插座，其外壳类似魔方，各个面都有插座口，可对多个小电器充电。下列不属于该插座设计的限制因素的是 (　　) A．插座的设计标准 B．小电器外壳的颜色 C．充电器的体积大小 D．插座的制造工艺 【答案】B 【解析】小电器外壳的颜色是考虑人的心理需求，不属于该设计的限制因素。 4.小嘉新买了一款台灯，由于底座偏小，容易翻倒，他准备对底座加以改进。关于小嘉的改进过程，下列说法中不正确的是 (　　) A．改进底座时不需要考虑材料与尺寸等因素 B．设计过程中可能产生多个有改进可能的方案 C．设计过程中可能需要多次修改设计方案 D．发现问题后，还需要进一步明确问题 【答案】A 【解析】本题考查的是设计的一般过程。设计的一般过程：发现与明确问题、制定设计方案（收集信息、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选）、制作模型或原型、测试评估及优化、产品的维护和保养。关于小通的设计过程，下方案构思之后应该是方案呈现、方案筛选、所以选项A说法错误。 5.小嘉的乒乓球拍底板太轻，他想重新设计并制作一款实木底板，下列说法中，不恰当的是 (　　) A．构思方案之前需要收集乒乓球拍相关的信息 B．构思好方案之后需要分析限制条件 C．筛选方案阶段要进行方案的比较与权衡 D．制作该底板前要绘制技术图样 【答案】B 【解析】构思方案之前需要收集乒乓球拍相关的信息，构思好方案之前需要进行设计分析，所以选项B说法错误。 6.工程实践小组同学在设计制作小椅子的过程中，对他们的方案进行了优化，方案甲优化后成为方案乙，这种优化主要是 (　　) A．功能优化 B．外观优化 C．材料优化 D．结构优化 【答案】D 【解析】根据图示，方案甲优化后成为方案乙主要是结构的改变，增强了结构的稳定性，属于结构优化。 【巩固提升】 7.如图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料M 的下弯距离为5mm ，木料 N 的下弯距离为 8mm 。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是 (　　) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】木料M的抗弯曲性能要比木料N的弯曲性能好，所以选择木料M制作，从结构上来讲，A的结构有三角形，所以结构的强度和稳定性更高。 8.请你根据所学的知识，为教室设计一个置伞架。设计要求：①结构稳固；②布局合理；③材料易得，方便制作。 （1） 设计该置伞架时，需考虑的因素有　 　。(填序号) ①同学们常带的雨伞种类、数量 ②折叠伞折叠后的长度 ③长柄伞的长度 ④教室的空间大小 ⑤教室中可摆放置伞架的空间大小 （2） 根据设计要求画出置伞架的设计草图及简要说明。 （3） 请说明所选材料及理由：　 　。 （4） 做好置伞架后还需对其进行测试，下列测试中，合理的有____。(多选，填字母) A．用手摇晃置伞架，看其是否稳定 B．取放雨伞，检验取放是否方便 C．给置伞架加上适当的重物，测试其强度 D．请同学坐在置伞架上，左右摇晃，测试其稳定性 【答案】（1）①②③⑤ （2）示例略 （3）合理即可，示例：可选用不锈钢架，强度高、外观好、不易锈蚀和磨损 （4）A；B；C 【解析】 （1）设计该置伞架时需考虑的因素有同学们常带的雨伞种类、数量、折叠伞折叠后的长度、长柄伞的长度、教室中可摆放置伞架的空间大小，但教室的的空间大小与放置伞架无关； （2）在雨伞架上部最前端的挂杆中逐个挂重物，观察雨伞架的倾倒情况，从而确定雨伞架发生倾倒时所能承受的最小负荷，草图设计如下： ； （3）选用木质材料，环保、强度高而且外观好看； （4）做好置伞架后还需对其进行技术试验，用手摇晃置伞架，看其是否稳定；取放雨伞，检验取放是否方便；给置伞架加上适当的重物，测试其强度，伞架不足以承重学生体重，所以选项D设计不合理。 【期末精选】 9.分析下列技术产品与工程，在横线上填入所体现的需求对应的字母。 A. 安全 B. 舒适 C. 高效 D. 健康 （1）微波炉的外壳采用防辐射设计，体现了人对　 　的需求。 （2）高速铁路使人们的出行更方便，体现了人对　 　的需求。 （3）无叶电扇通过对气流进行处理，使气流更加清洁，体现了人对　 　的需求。 （4）柔软的棉坐垫体现了人对　 　的需求。 【答案】ACDB 9.小嘉想为班级设计制作一个花盆架，以下是他接下来要做的工作。按照工程实践的一般过程，合理的操作顺序是　 　。 ①利用所选材料制作花盆架 ②对方案和制作的原型进行优化 ③明确花盆架的设计要求 ④选择花盆架的制作材料 ⑤对制作完成的花盆架进行测试 ⑥画出花盆架的设计草图 10.如图甲所示为小明的课桌，小明发现课桌上经常要放满书，水杯很容易被碰倒。为了节省空间，小明准备设计并制作一个桌边水杯架。如图乙所示为小明的水杯，经过测量，水杯的直径为70 mm，书桌的高度为800 mm，其边缘厚度为 20 mm。 设计要求如下：①在不破坏桌面的情况下，水杯架与桌面相连，紧固后连接可靠；②水杯在水杯架上取放方便，且不易翻倒；③水杯架不使用时可以收纳到桌面下；④水杯架的主要材料为钢板，辅助材料自选。 （1）小明在设计该水杯架时不需要考虑的因素是____(填字母，下同)。 A．装满水的水杯的质量 B．课桌的高度 C．课桌的边缘厚度 （2）在设计过程中，下列做法合理的是____。 A．小明在方案筛选前需先绘制图样 B．设计水杯架时需要考虑水杯的大小和环境等因素 C．可以通过在水杯架上悬挂 20 kg的重物来检验其承重能力 【答案】 （1）B （2）B 【解析】本题考查的是结构设计的目标及草图的绘制及尺寸的标注。结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质；尺寸的标注需要注意：正确，尺寸注写必须符合国家标准；完整，尺寸必须注写齐全，不遗漏，不重复；清晰，尺寸注写布局整齐、清晰，便于读图；合理，尺寸注写方式符合加工要求。 （1）小明在设计该连接件时不需要考虑的因素是课桌的高度； （2）在设计过程中，设计水杯架时需要考虑到水杯的大小，主要考虑了环境的因素。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$