第五单元 小小建筑师（期末知识清单）三年级科学上学期（人教鄂教版·新教材）

第五单元 小小建筑师（期末知识清单）

科学·人教鄂教版2024

第一部分：思维导图

第二部分：知识巩固

第7课 建筑中的材料

1. 生活中常见的建筑材料及特点、用途：

（1）木材：天然材质，质地较轻便，具有一定韧性，可用于建筑框架、门窗、地板等，但易受虫蛀、潮湿影响。

（2）石材：硬度高、耐久性强，如大理石、花岗岩，可用于建筑外墙、地面、纪念碑等，能承受较大压力，但搬运和加工难度较大。

（3）钢材：强度高、韧性好，不易变形，可用于高层建筑的承重框架、桥梁结构等，适应多种复杂建筑需求。

（4）水泥：粉末状材料，与水、砂石混合后能凝固硬化，形成坚实整体（混凝土），可用于建筑地基、墙体、路面等，是现代建筑中重要的胶结材料。

（5）玻璃：透明、采光性好，可用于建筑窗户、幕墙，能增加室内亮度，但易碎，现在多使用钢化玻璃提高安全性。

（6）涂料：涂覆在建筑表面，可起到装饰、保护作用，如墙面涂料能防潮、防腐蚀，还能美化建筑外观。

（7）砖：块状材料，质地坚硬，可用于砌筑墙体，具有一定的保温、隔音效果，是传统建筑中常用的墙体材料。

2. 建筑材料的分类：

（1）天然材料：能直接从自然界获得并加以使用的材料，如木材（来自树木）、石材（来自岩石开采）。

（2）人造材料：不能直接从自然界获得，需经人类加工制成的材料，如砖（以黏土为原料，经干燥、烧制而成）、水泥（石块磨成粉末后，与其他物质混合加工制成）、玻璃（以多种物质为原料，经高温熔炼等工艺加工而成）。

3. 建筑材料的发展历程：

（1）古代：人类主要利用草、土、木材、石头等天然材料建造建筑，如原始部落的茅草屋、古代的石砌城墙。

（2）近代：砖、瓦、琉璃等人造材料出现，提高了建筑的坚固性和美观度，如古代的砖瓦结构房屋、宫殿的琉璃瓦屋顶。

（3）现代：钢材、混凝土（水泥与砂石混合）等人造材料广泛应用，使建造高层建筑、大跨度桥梁成为可能，如现代城市的摩天大楼、斜拉桥。

（4）未来：随着技术进步，会出现更多新型材料（如轻质高强度复合材料、环保节能材料），建造出更适应需求（如抗震、低碳）的建筑。

第 18 课 建筑中的结构

1. 结构稳定性的影响因素：

（1）架形状：不同形状的框架稳定性不同。三角形框架不易变形，稳定性强；四边形、五边形框架容易变形，稳定性弱。若想让不稳定的框架（如四边形）变得稳定，可在框架内部添加斜杆，将其分割成多个三角形。

（2）重物位置：在柱状结构（如纸筒）上固定重物时，重物位置越低，结构越稳定。例如，重物固定在纸筒底部时，纸筒不易倾倒；固定在顶部时，纸筒容易倾倒。

2. 结构承载能力的特点：

（1）不同形状立柱：相同材料制成的空心立柱，承载能力不同。在常见的三棱柱、四棱柱、圆柱中，圆柱的承载能力通常最强，因为圆柱受力时能将压力均匀分散到各个方向；三棱柱和

四棱柱受力时，棱角处易集中压力，承载能力相对较弱。

（2）拱形结构：拱形结构能将上方的压力分散到两侧的支撑点，比平面结构的承载能力更强。例如，桥梁采用拱形结构，能更好地承受车辆、行人的重量，常见的石拱桥就是利用了拱形结构的优势。

（3）薄壳结构：类似鸡蛋壳的弧形结构，能将外力均匀传递到整个结构表面，具有重量轻、承载能力强的特点，如国家大剧院的屋顶、体育馆的穹顶都采用了薄壳结构。

3. 传统榫卯结构：

（1）榫卯结构是中国古代建筑、家具及木制构件的主要连接方式，无需使用钉子，通过构件上的凹凸部位（凸出部分叫 “榫”，凹进部分叫 “卯”）相互结合，加固物件。

（2）特点：不仅能增强木制构件的强度，还具有较高的观赏性，是中华优秀传统文化的瑰宝，广泛应用于古代房屋、家具（如红木家具）中。

（3）鲁班锁：利用榫卯结构组装的古代益智玩具，通过拆装可深入理解榫卯结构的连接原理。

第19课 设计制作建筑模型

1. 建筑模型的设计要求（工程任务单）：

（1）塔模型：需具有塔的外形特征（如上下窄、中间宽或下宽上窄）；高度不低于 20 厘米；连接牢固，各部件不易脱落；结构稳定，放置在平面上不易倾倒。

（2）桥梁模型：需具有桥的特点（如有桥面、桥墩，能跨越一定距离）；桥梁跨度不少于 20 厘米；至少能承载 500 克的重物（如多个钩码、书本）；外形美观，可进行简单装饰。

2. 建筑模型的制作流程：

（1）设计阶段：根据任务单要求，确定模型类型（塔或桥梁），画出设计图，标注各部分的材料、尺寸（如塔的每层高度、桥梁的桥墩间距），明确组装顺序。

（2）选材阶段：选择身边易得、适合加工的材料，如竹签、胡萝卜（用于制作塔的框架，胡萝卜可作为连接节点）、纸卷（用于制作桥墩、塔柱）、硬纸板（用于制作桥面、塔的平台）、胶带、剪刀等。

（3）组装阶段：按照设计图逐步组装，先搭建主体结构（如塔的底座、桥梁的桥墩），再安装次要部件（如塔的围栏、桥面的护栏），确保连接牢固，可使用胶带、牙签等辅助固定。

（4）测试与改进阶段：组装完成后，测试模型的稳定性（如轻轻推动塔模型，观察是否倾倒）和承载能力（如在桥梁模型桥面放置重物，观察是否变形）。若发现问题（如塔易倾倒、桥梁承重后桥面弯曲），需分析原因并改进（如增加塔的底座重量、在桥面下方添加支撑条）。