第四单元 小小工程师 纸桥（期末专项训练）二年级科学上学期（沪科技版·新教材）

第四单元 小小工程师 纸桥（（期末专项训练） 二年级科学上学期（沪科技版） 第一部分：知识回归 第一课 制作纸桥并发现问题 一、核心知识要点 1.制作基础：材料为长方形纸片（A4纸、卡纸）、等高稳固支撑物（书本、文具盒）。 2.基本结构：纸片平铺在支撑物上，形成“桥面”与“桥墩”，即“平面纸桥”。 3.承载现象：平面纸桥薄平，承重弱，放轻物（硬币、回形针）易弯曲，重物易塌陷滑落。 4.观察思考：关注桥面“平整-微弯-塌陷”变化，原因是纸张软、平铺受力散。 二、实验与实践技巧 1.制平面纸桥：两本等高字典作桥墩（间距10-15厘米），纸片平铺其上，两端稳搭不歪。 2.科学测试：用一元硬币测试，轻放桥面中间，记录塌陷前硬币数。 三、易错提醒 •桥墩等高防桥面倾斜；放物轻防撞击损坏；关注桥面弯曲过程。 第二课 提高纸桥的承重本领 一、核心知识要点 1.核心原理：改变纸的形状，增强抗弯曲能力。 2.三种改进方法： 1. 瓦楞纸桥：纸片折波浪形，分散重量承重力强； 2. 纸柱支撑桥：纸片卷紧纸柱作桥墩，圆柱传力稳； 3. 梯/三角形纸桥：纸片折梯/三角，结构稳定抗弯。 3.效果对比：瓦楞/梯形桥 > 纸柱桥 > 平面纸桥（实验验证）。 二、实验与实践技巧 1.制瓦楞纸桥：A4纸隔2厘米折波浪，横向搭桥墩受力匀。 2.对比测试：固定桥墩、硬币，测不同纸桥承重，比出最优方法。 3.优化思路：两纸叠加制瓦楞桥，或纸柱+瓦楞桥面组合。 三、易错提醒 •瓦楞折痕清晰；纸柱卷紧；对比实验只变纸形，其他条件一致。 第二部分：提升训练 一、单选题（每题3分，共30分） 1.下列哪种纸的材质最适合初步制作承重能力较强的纸桥？（ ） A. 薄而软的餐巾纸 B. 厚实挺括的卡纸 C. 易破的卫生纸 D. 光滑的包装纸 2.纸桥的承重能力与下列哪个因素关系最密切？（ ） A. 纸桥的颜色 B. 纸桥的形状 C. 纸的气味 D. 制作纸桥的时间 3.在制作纸桥时，将纸折成“瓦楞状”主要是为了（ ） A. 让纸桥更美观 B. 增强纸桥的承重能力 C. 减轻纸桥的重量 D. 方便携带纸桥 4.搭建纸桥时，我们通常会用到两个杯子作为“桥墩”，杯子的作用是（ ） A. 装饰纸桥 B. 支撑纸桥的桥面 C. 增加纸桥的重量 D. 方便移动纸桥 5.下列纸桥形状中，承重能力相对最强的是（ ） A. 平面状 B. 拱形 C. 波浪状 D. 随意折叠状 6.在测试纸桥承重能力时，我们应该（ ） A. 一次性放很多重物 B. 轻轻、均匀地添加重物 C. 用力砸向纸桥 D. 只在纸桥边缘放重物 7.如果想让纸桥的跨度（两个桥墩之间的距离）变大，同时保证承重，最合适的做法是（ ） A. 换更薄的纸 B. 增加桥面的厚度或折痕 C. 减小桥墩的高度 D. 只在中间放重物 下列哪种做法会降低纸桥的承重能力？（ ） A. 给纸桥桥面增加褶皱 B. 把桥墩放得更稳 C. 用剪刀在桥面剪几个洞 D. 选用更厚的纸 9.工程师在设计桥梁时，首先会考虑的是桥梁的（ ） A. 美观程度 B. 承重和安全 C. 制作成本 D. 颜色搭配 10.我们在制作纸桥的过程中，属于“改进纸桥”的行为是（ ） A. 第一次用平面纸做桥，发现承重差，第二次把纸折成拱形 B. 准备制作纸桥的材料 C. 给纸桥涂上颜色 D. 记录纸桥的承重数据 二、判断题（每题3分，共30分，对的打“√”，错的打“×”） 11.纸桥越轻，承重能力就一定越强。（ ） 12.拱形纸桥能把重物的压力分散到桥墩上，所以承重更好。（ ） 13.制作纸桥时，只要纸够厚，不用考虑形状也能承重很多。（ ） 14.测试纸桥承重时，用相同重量的硬币比用不同重量的石头更准确。（ ） 15.桥墩的高度对纸桥的承重能力没有任何影响。（ ） 16.把纸折成“M”形和“瓦楞状”，增强承重的原理是相似的。（ ） 17.纸桥的桥面越宽，承重能力就一定越强。（ ） 18.在纸桥中间放重物比在边缘放重物更容易让纸桥倒塌。（ ） 19.制作纸桥时，可以反复修改设计，让纸桥更完美。（ ） 20.不同材质的纸制作的纸桥，承重能力一定不同。（ ） 三、连线题（每线2分，共10分） 将纸桥的设计特点与对应的作用用线连起来。 设计特点 1. 桥面折成瓦楞状 2. 选用厚实的卡纸 3. 桥墩放得稳固 4. 桥面做成拱形 5. 增加桥面宽度 对应作用 A. 分散重物压力，增强承重 B. 提高桥面自身强度 C. 让纸桥整体更稳定，不易晃动 D. 扩大承重面积，可放更多重物 E. 减少桥面形变，增强承重 四、简答题（每题5分，共10分） 21.请你简单说说，为什么把平面的纸折成拱形后，纸的承重能力会变强？ 22.如果你要制作一座能承受更多硬币的纸桥，你会从哪些方面进行设计？（至少说2点） 五、实验题（共20分） 小明想探究“纸桥的形状对其承重能力的影响”，他准备了以下材料：相同材质、相同大小的卡纸3张，相同的杯子2个（作为桥墩），相同的硬币若干，尺子1把。请你根据小明的实验需求，回答下列问题。 23.实验目的：探究________________对纸桥承重能力的影响。（2分） 24.实验中，小明需要改变的条件是________________，需要保持不变的条件有________________、________________、________________等。（至少写3个不变条件，6分） 25.请你帮小明设计3种不同形状的纸桥，写在下面的横线上。（6分） ①________________ ②________________ ③________________ 26.实验步骤： ① 用两个杯子搭建好桥墩，确保两个桥墩之间的距离相同； ② 将第一种形状的纸桥放在桥墩上，轻轻向纸桥中间添加硬币，直到纸桥倒塌，记录此时硬币的数量； ③ ________________________________________________；（3分） ④ 对比三次实验记录的硬币数量，得出实验结论。 27.如果实验结果是“拱形纸桥承受的硬币数量最多，平面纸桥承受的硬币数量最少”，那么实验结论是：在其他条件相同的情况下，________________。（3分） 答案第2页，共7页 第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 小小工程师 纸桥（（期末专项训练） 参考答案（含解析） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 答案：B解析：承重纸桥需要材质厚实、挺括，能抵抗形变。A（餐巾纸）、C（卫生纸）薄软易破，D（包装纸）光滑但强度不足，卡纸的厚度和硬度能提供更好的承重基础。 2. 答案：B解析：纸桥的承重能力主要取决于结构设计（形状），如拱形、瓦楞状能分散压力；颜色（A）、气味（C）、制作时间（D）与承重无直接关联。 3. 答案：B解析：瓦楞状结构通过增加厚度和形成支撑点，分散重物压力，增强承重能力；美观（A）、减轻重量（C）、方便携带（D）均不是主要目的。 4. 答案：B解析：桥墩的核心作用是支撑桥面，使桥面脱离地面，为承重提供稳定的支撑点；装饰（A）、增加重量（C）、方便移动（D）均不符合桥墩的功能。 5. 答案：B解析：拱形结构能将重物压力向两侧桥墩分散，承重能力最强；平面状（A）无支撑结构，波浪状（C）分散压力效果有限，随意折叠状（D）结构不稳定。 6. 答案：B解析：测试承重时需轻轻、均匀添加重物，避免瞬间冲击力破坏纸桥，保证实验准确性；一次性放很多重物（A）、用力砸（C）会导致纸桥突然倒塌，边缘放重物（D）会使受力不均，均无法准确测试最大承重。 7. 答案：B解析：跨度变大后，桥面需要更强的抗弯曲能力，增加桥面厚度或折痕（如瓦楞状、M形）能增强结构强度；换更薄的纸（A）会降低强度，减小桥墩高度（C）与跨度承重无关，只在中间放重物（D）会集中受力，易倒塌。 8. 答案：C解析：桥面剪洞会破坏结构完整性，降低抗弯曲能力和承重能力；增加褶皱（A）、桥墩放稳（B）、用更厚的纸（D）均能增强承重。 9. 答案：B解析：桥梁的核心功能是安全通行，工程师设计时首先考虑承重和安全；美观（A）、成本（C）、颜色（D）是次要因素。 10. 答案：A解析：改进纸桥指优化设计以提升性能，第一次平面纸桥承重差，第二次折成拱形属于结构改进；准备材料（B）是制作前的准备，涂色（C）是装饰，记录数据（D）是实验记录，均不属于改进行为。 二、判断题（每题3分，共30分） 11. 答案：×解析：纸桥的承重能力与重量无必然联系，关键在于结构设计。例如，薄但折成拱形的纸桥，可能比厚但平面的纸桥承重更强。 12. 答案：√解析：拱形结构的特点是将垂直压力转化为向两侧的水平推力，分散到桥墩上，减少桥面局部受力，因此承重更好。 13. 答案：×解析：即使纸够厚，若形状设计不合理（如平面状），承重能力依然有限。结构形状与材质厚度共同影响承重，缺一不可。 14. 答案：√解析：相同重量的硬币（如一元硬币）能准确统计承重数量，不同重量的石头无法统一计量，实验准确性更低。 15. 答案：×解析：桥墩高度过高可能导致纸桥重心上移，稳定性下降，间接影响承重；桥墩高度需与桥面结构匹配，并非无影响。 16. 答案：√解析：“M”形和“瓦楞状”均通过折叠增加结构厚度，形成多个三角形或梯形支撑点，分散压力、增强抗弯曲能力，原理相似。 17. 答案：×解析：桥面宽度需与结构强度匹配，若仅加宽桥面但未优化结构（如平面宽桥面），承重能力提升有限，甚至可能因自身重量增加而降低承重。 18. 答案：×解析：纸桥中间通常是受力支点，设计时会考虑中间承重能力；边缘受力面积小，压力集中，更易倒塌。 19. 答案：√解析：制作纸桥是一个迭代优化的过程，通过反复修改设计（如调整形状、增加折痕），可提升承重能力和稳定性。 20. 答案：×解析：不同材质的纸承重能力可能不同，但并非“一定”不同。例如，较厚的包装纸与较薄的卡纸，可能因结构设计差异导致承重相近。 三、连线题（每线2分，共10分） 1. 桥面折成瓦楞状 —— E. 减少桥面形变，增强承重 2. 选用厚实的卡纸 —— B. 提高桥面自身强度 3. 桥墩放得稳固 —— C. 让纸桥整体更稳定，不易晃动 4. 桥面做成拱形 —— A. 分散重物压力，增强承重 5. 增加桥面宽度 —— D. 扩大承重面积，可放更多重物 解析：瓦楞状通过结构减少形变，厚实卡纸提升材质强度，稳固桥墩保证整体稳定，拱形分散压力，加宽桥面扩大承重面积，均为设计特点与作用的直接对应。 四、简答题（每题5分，共10分） 21. 答案：平面纸承重时易向下弯曲、形变；折成拱形后，重物的压力会被拱形结构分散到两侧桥墩上，避免压力集中在桥面中间，同时拱形的曲面能抵抗弯曲，因此承重能力变强。（核心：分散压力、抵抗形变） 22. 答案：① 结构设计：将桥面折成拱形或瓦楞状，分散压力；② 材质选择：选用厚实挺括的卡纸或硬纸板，提升基础强度；③ 桥墩优化：将桥墩（杯子）放稳，或增加桥墩数量，提升支撑稳定性；④ 桥面加固：增加桥面厚度（如多层纸叠加）或添加折痕，增强抗弯曲能力。（答出2点即可，每点2.5分） 五、实验题（共20分） 23. 答案：纸桥的形状（2分）解析：实验题目明确探究“纸桥的形状对其承重能力的影响”，实验目的直接对应探究变量。 24. 答案：改变的条件：纸桥的形状；不变的条件：纸的材质、纸的大小、桥墩的距离、桥墩的高度、重物的类型（硬币）（6分，改变条件2分，不变条件每空1分，答出3个即可）解析：对照实验需遵循“单一变量原则”，仅改变探究变量（形状），其他可能影响实验结果的条件均需保持一致。 25. 答案：① 平面状纸桥；② 拱形纸桥；③ 瓦楞状纸桥（或M形纸桥、波浪状纸桥）（6分，每空2分，形状合理即可）解析：需设计3种不同结构的纸桥，覆盖不同承重能力的类型，便于对比实验结果。 26. 答案：③ 更换为第二种形状的纸桥，重复步骤②的操作，记录硬币数量；再更换为第三种形状的纸桥，重复操作并记录（3分）解析：实验步骤需遵循“控制变量、重复操作”的原则，依次测试3种纸桥，保证实验流程的一致性。 27. 答案：纸桥的形状会影响其承重能力，拱形纸桥的承重能力最强，平面纸桥的承重能力最弱（3分）解析：实验结论需基于实验结果，明确变量（形状）与因变量（承重能力）的关系，直接回应实验目的。 ( 答案 第 1 页 共 7 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $