5.1 建筑的结构与工程（第2课时） 同步作业-2025-2026学年科学浙教版八年级上册

【新课标●新课堂】第1节 建筑结构与功能（第2课时）同步作业 （学生版） 1.关于结构的功能，下列说法不正确的是（ ） A. 所有结构的主要功能都是承受力 B. 有些结构的功能是为了分隔空间，如墙壁 C. 有些结构的功能是为了美观，如雕塑 D. 结构的功能与其形状和材料密切相关 2.在设计一个能承受重物的纸桥时，我们应该优先考虑的因素是（ ） A. 桥的美观程度 B. 桥的材料成本 C. 桥的承重能力和稳定性 D. 桥的建造速度 3．如图所示三脚凳,若凳脚粗细、支例5撑面形状面积都相同,从稳定性角度考虑,其中最合理的是( ) 4.2024年9月27 日凌晨，榕山长江大桥 正式开放交通，长江上再增一条过江通道，大桥 惠及沿线30余万群众，大桥总长1513米，其中 主桥长1055米，桥面上的斜拉钢缆与桥面呈 三角形结构，这是利用了 ( ) A. 三角形的对称性 B. 三角形的稳定性 C. 三角形的灵活性 D. 三角形的全等性 5.房屋、桥梁、塔等各种建筑都有结构。关于结构一词,下列说法中不正确的是（ ） A.结构指组成事物的各部分之间的有序搭配和空间排列 B.结构存在于人类创造的各种事物中,而自然界中并不存在 C.不同的事物往往具有不同的结构 D.不同的结构具有不同的功能 6.结构能够承受一定的力,能够通过形变来抵抗力的作用。每个结构都需要承受一定大小的力的作用。下列说法中,正确的是（ ） A.用相同的材料制作的不同形状的结构,能够承受力的大小相同 B.用不同的材料制作的形状相同的结构,能够承受力的大小相同 C.由于自身重力的原因,将钢材竖直放置时长度会一定程度缩短 D.横梁水平放置时承受竖直方向的力,横梁的下侧产生压缩形变 7.结构的稳定性指结构在外力的作用下维持其原有的平衡状态的能力。为增强建筑结构的稳定性,下列说法中，正确的是（ ） A.建筑结构的重心越低、支撑面越大,其结构越稳定 B.混凝土同时具有较好的抗压性和抗拉性 C.四边形结构通过增加竖杆的数量可增强其稳定性 D.混凝土中加入钢筋可增强抗压性以提升其强度 8.三角形结构的最大优点是具有__________，而四边形结构容易__________。 9.影响结构强度和稳定性的因素有：材料的__________、结构的__________、构件的__________和连接方式等。 10.探究题：材料的厚度与强度的关系 提出问题： 材料的厚度会影响它的强度吗？ 你的假设： ____________________________________________________ 实验材料： 不同厚度的卡纸（如1mm、2mm、3mm）、几本一样高的书、垫圈若干。 实验步骤： （1）取最薄的卡纸，剪成相同宽度的纸条（如2厘米宽）。 （2）将纸条两端分别搭在两本书上，保持悬空。 （3）在纸条的中间位置，一个一个地挂垫圈，直到纸条断裂，记录下垫圈的数量。 （4）换用中等厚度和最厚的卡纸，重复步骤1-3。 实验现象： ____________________________________________________ 实验结论： ____________________________________________________ 思考：在建筑中，我们如何根据需要选择不同厚度的材料？ 11.建筑结构除了框架结构、壳体结构、实体结构外,常见的分类还有混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构、剪力墙结构等类型,每种结构具有不同的材料特性和适用场景。主要建筑结构类型及特点如下: ①混凝土结构:包括素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构,特点是抗压性能强、耐久性高,但自重大，施工周期长,抗拉性能较弱。 ②砌体结构:以砖、石或混凝土砌块砌筑,成本低且耐腐蚀,常见于多层住宅和办公楼。局限性:强度低、抗震性差,施工效率低。 ③钢结构:以钢材为主,具有轻量化、施工快的优势。需注意防火防锈,成本较高。 ④剪力墙结构:依靠钢筋混凝土墙体承重,侧向刚度大(在水平方向上耐受力强)。 （1）桥墩、水坝等建筑常用__________结构来建造,原因是______________________________ （2）体育馆等大跨度建筑及高层建筑可采用______________结构来建造。 （3）高层住宅需要考虑抗风抗震,常用_______________结构来建造。常用这种结构建造高层建筑的承重墙,原因是_____________________________________________________________ 12.国家游泳中心,又名“水立方”“冰立方”,位于北京市朝阳区北京奥林匹克公园内,“水立方”的墙面与屋顶采用3万多个钢质构件构成的框架,外围包裹着形似水泡的ETFE膜。于2008年1月正式竣工,2020年11月27日,国家游泳中心冬奥会冰壶场馆改造工程通过完工验收,“水立方”变身为“冰立方”。国家游泳中心是2008年北京奥运会的精品场馆和2022年北京冬奥会的经典改造场馆,也是唯一一座由港澳台同胞、海外华侨华人捐资建设的奥运场馆,曾被评为“中国十大新建筑奇迹”。试从“绿色、科技、人文”的角度说明其建筑理念与功能是如何相结合的。 13.蜂窝结构是覆盖二维平面的最佳拓扑结构。蜂窝结构是蜂巢(如图所示)的基本结构,是由一个个同样大小且相同形状的单房、房口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的一种结构。这种结构有着优秀的几何力学性能,因此在材料领域中有广泛应用。请回答下列问题: （1）蜂窝的每一个蜂房都是_________________形状的,使得每一个蜂房都被其他蜂房包围。 （2）蜂窝的这种结构非常精巧,其最突出的优点是____________________________________ （3）蜂房的精妙结构不仅令自然学家们叹为观止,更激发了科学家们的浓厚兴趣。通过深入探索,科学家们意外地发现并开发出一种具有蜂窝结构的新型材料,在工程领域中，这种材料在隔音、隔热、导流、电磁屏蔽以及缓冲吸能等方面展现出广泛的应用潜力。请举例说明: ______________________________________________________________________________ 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 【新课标●新课堂】第1节 建筑结构与功能（第2课时）同步作业 （教师版） 1.关于结构的功能，下列说法不正确的是（ ） A. 所有结构的主要功能都是承受力 B. 有些结构的功能是为了分隔空间，如墙壁 C. 有些结构的功能是为了美观，如雕塑 D. 结构的功能与其形状和材料密切相关 【答案】A 【解析】结构的功能多样，除了承重，还有分隔、美观、导向等。 2.在设计一个能承受重物的纸桥时，我们应该优先考虑的因素是（ ） A. 桥的美观程度 B. 桥的材料成本 C. 桥的承重能力和稳定性 D. 桥的建造速度 【答案】C 【解析】纸桥的核心功能是承重，所以应优先考虑。 3．如图所示三脚凳,若凳脚粗细、支例5撑面形状面积都相同,从稳定性角度考虑,其中最合理的是( ) 【答案】C 【解析】凳脚粗细、支撑面形状面积都相同，所以提高结构的稳定性就需要考虑重心的高低情况,选项C重心最低,符合题意 4.2024年9月27 日凌晨，榕山长江大桥 正式开放交通，长江上再增一条过江通道，大桥 惠及沿线30余万群众，大桥总长1513米，其中 主桥长1055米，桥面上的斜拉钢缆与桥面呈 三角形结构，这是利用了 ( ) A. 三角形的对称性 B. 三角形的稳定性 C. 三角形的灵活性 D. 三角形的全等性 【答案】B 【解析】如题图所示的榕山长江大桥桥面上的斜拉钢缆与桥面呈三角形结构，这是利用了三角形具有稳定性，故只有B选项正确，故选 B。 5.房屋、桥梁、塔等各种建筑都有结构。关于结构一词,下列说法中不正确的是（ ） A.结构指组成事物的各部分之间的有序搭配和空间排列 B.结构存在于人类创造的各种事物中,而自然界中并不存在 C.不同的事物往往具有不同的结构 D.不同的结构具有不同的功能 【答案】B 6.结构能够承受一定的力,能够通过形变来抵抗力的作用。每个结构都需要承受一定大小的力的作用。下列说法中,正确的是（ ） A.用相同的材料制作的不同形状的结构,能够承受力的大小相同 B.用不同的材料制作的形状相同的结构,能够承受力的大小相同 C.由于自身重力的原因,将钢材竖直放置时长度会一定程度缩短 D.横梁水平放置时承受竖直方向的力,横梁的下侧产生压缩形变 【答案】C 7.结构的稳定性指结构在外力的作用下维持其原有的平衡状态的能力。为增强建筑结构的稳定性,下列说法中，正确的是（ ） A.建筑结构的重心越低、支撑面越大,其结构越稳定 B.混凝土同时具有较好的抗压性和抗拉性 C.四边形结构通过增加竖杆的数量可增强其稳定性 D.混凝土中加入钢筋可增强抗压性以提升其强度 【答案】A 8.三角形结构的最大优点是具有__________，而四边形结构容易__________。 【答案】稳定性、变形（或不稳定） 9.影响结构强度和稳定性的因素有：材料的__________、结构的__________、构件的__________和连接方式等。 【答案】种类、形状、连接方式 (顺序可互换) 10.探究题：材料的厚度与强度的关系 提出问题： 材料的厚度会影响它的强度吗？ 你的假设： ____________________________________________________ 实验材料： 不同厚度的卡纸（如1mm、2mm、3mm）、几本一样高的书、垫圈若干。 实验步骤： （1）取最薄的卡纸，剪成相同宽度的纸条（如2厘米宽）。 （2）将纸条两端分别搭在两本书上，保持悬空。 （3）在纸条的中间位置，一个一个地挂垫圈，直到纸条断裂，记录下垫圈的数量。 （4）换用中等厚度和最厚的卡纸，重复步骤1-3。 实验现象： ____________________________________________________ 实验结论： ____________________________________________________ 思考：在建筑中，我们如何根据需要选择不同厚度的材料？ 【答案】你的假设： 材料的厚度会影响它的强度，材料越厚，强度越高。 实验现象： 最厚的卡纸能承受的垫圈数量最多，中等厚度的次之，最薄的最少。 实验结论： 在材料种类和宽度相同的情况下，材料的厚度越大，其强度越高，能承受的重量也越大。 思考： 在建筑中，对于需要承受巨大压力的部分（如建筑物的地基、承重墙），我们会选择更厚、强度更高的材料；而对于非承重部分（如室内隔断），则可以选择较薄的材料以节省成本和空间。 11.建筑结构除了框架结构、壳体结构、实体结构外,常见的分类还有混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构、剪力墙结构等类型,每种结构具有不同的材料特性和适用场景。主要建筑结构类型及特点如下: ①混凝土结构:包括素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构,特点是抗压性能强、耐久性高,但自重大，施工周期长,抗拉性能较弱。 ②砌体结构:以砖、石或混凝土砌块砌筑,成本低且耐腐蚀,常见于多层住宅和办公楼。局限性:强度低、抗震性差,施工效率低。 ③钢结构:以钢材为主,具有轻量化、施工快的优势。需注意防火防锈,成本较高。 ④剪力墙结构:依靠钢筋混凝土墙体承重,侧向刚度大(在水平方向上耐受力强)。 （1）桥墩、水坝等建筑常用__________结构来建造,原因是______________________________ （2）体育馆等大跨度建筑及高层建筑可采用______________结构来建造。 （3）高层住宅需要考虑抗风抗震,常用_______________结构来建造。常用这种结构建造高层建筑的承重墙,原因是_____________________________________________________________ 【答案】(1)混凝土 这类建筑需要较强的抗压性能 (2)钢 (3)剪力墙 钢筋混凝土墙体承重能力强,侧向刚度大 11.A 12.D 13.(1)六角柱体 (2)用料少、空间利用率高 (3)航天飞机、宇宙飞船等航天器(合理即可) 12.国家游泳中心,又名“水立方”“冰立方”,位于北京市朝阳区北京奥林匹克公园内,“水立方”的墙面与屋顶采用3万多个钢质构件构成的框架,外围包裹着形似水泡的ETFE膜。于2008年1月正式竣工,2020年11月27日,国家游泳中心冬奥会冰壶场馆改造工程通过完工验收,“水立方”变身为“冰立方”。国家游泳中心是2008年北京奥运会的精品场馆和2022年北京冬奥会的经典改造场馆,也是唯一一座由港澳台同胞、海外华侨华人捐资建设的奥运场馆,曾被评为“中国十大新建筑奇迹”。试从“绿色、科技、人文”的角度说明其建筑理念与功能是如何相结合的。 【答案】“水立方”的外围包裹着形似水泡的ETFE膜，既隔热又透光,既能利用太阳能来提高泳池水温和室温,又能利用自然光线解决白天的照明问题,起到节能的目的;ETFE膜具有防火功能;“水立方”与圆形的国家体育场(“鸟巢”)相互呼应,相得益彰,体现了“天圆地方”的中国传统文化思想。(合理即可) 13.蜂窝结构是覆盖二维平面的最佳拓扑结构。蜂窝结构是蜂巢(如图所示)的基本结构,是由一个个同样大小且相同形状的单房、房口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的一种结构。这种结构有着优秀的几何力学性能,因此在材料领域中有广泛应用。请回答下列问题: （1）蜂窝的每一个蜂房都是_________________形状的,使得每一个蜂房都被其他蜂房包围。 （2）蜂窝的这种结构非常精巧,其最突出的优点是____________________________________ （3）蜂房的精妙结构不仅令自然学家们叹为观止,更激发了科学家们的浓厚兴趣。通过深入探索,科学家们意外地发现并开发出一种具有蜂窝结构的新型材料,在工程领域中，这种材料在隔音、隔热、导流、电磁屏蔽以及缓冲吸能等方面展现出广泛的应用潜力。请举例说明: ______________________________________________________________________________ 【答案】（1）正六边形； （2）以最少的材料获得最大的空间且稳定性好； （3）建筑物墙体采用该材料用于隔音隔热；汽车保险杠采用该材料用于缓冲吸能（合理即可）。 【解析】蜂窝结构是覆盖二维平面的最佳拓扑结构。蜂窝结构是蜂巢（如图所示）的基本结构，是由一个个同样大小且相同形状的单房、房口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的一种结构。这种结构有着优秀的几何力学性能，因此在材料领域中有广泛应用。请回答下列问题：（1）蜂窝的每一个蜂房都是形状的，使得每一个蜂房都被其他蜂房包围。（2）蜂窝的这种结构非常精巧，其最突出的优点是。（3）蜂房的精妙结构不仅令自然学家们叹为观止，更激发了科学家们的浓厚兴趣。通过深入探索，科学家们意外地发现并开发出一种具有蜂窝结构的新型材料，在工程领域中，这种材料在隔音、隔热、导流、电磁屏蔽以及缓冲吸能等方面展现出广泛的应用潜力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $