内容正文:
第五单元科技制作大比拼(知识清单)
第一部分:知识巩固
第一课 创意
1.利用自己的知识,根据自己的兴趣提出一个可行的、有意义的创意。
2.科技制作创意表包括作品名称、作品意图和功能、基本原理、作品基本结构、可能用到的材料、可行性分析、优点等内容。
3.从作品的创新性、实用性、可行性等方面对本小组同学的创意进行评价,并从中选出一项大家最为满意的创意,来制作代表我们小组参赛的作品。
第二课 设计
1.把我们的创意转换为实物需要有完善的设计方案,包括补给舰的基本结构和尺寸、选用的材料等,还要绘制出规范的设计图。
2.补给舰的基本结构包括船体系统,电池、小电机、螺旋桨等构成的动力系统、控制系统等。
3.动力系统让船行驶,控制系统可以掌握船行驶的方向。设计船体的时候还要为动力系统、装载货物提供空间。
4.动力系统分为风扇式螺旋桨、水下螺旋桨以及风力帆等。
5.设计实验,观察研究各种材料或结构的漂浮性能,选择适合制作船体的材料和结构。
6.小组合作讨论电动补给舰的设计方案。
7.根据大家的讨论结果,绘制出尽量规范的设计图。
8.从设计方案是否具有可行性、电动补给舰的结构是否合理、材料的选择是否经济环保等角度评估我们的设计方案,如有必要对我们的设计方案进行调整、修改和完善。
第三课 制作
1.严格按照图纸标明的尺寸、结构、形状及其他要求来完成制作。
2.在粘贴小电机和木支架时出现不太牢固的现象,可以使用胶枪,不仅牢固,还能防水。
3.测试中如果发现问题,根据需要进行调试与改进。小组同学全部满意之后,再把它展示给其他同学,请他们对我们的作品进行评价并提出建议,看看是否还有需要改进的地方。
第四课 科技制作大比拼
1.为了参加科技制作大比拼,小组合作制作一块作品展板,图文并茂地介绍补给舰的设计意图、功能、基本原理、基本结构及制作过程,还要特别介绍一下有哪些独特的创意和优点。
2.超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。
3.从全班参赛的作品中,评选出“最佳设计奖”“最佳制作奖”“最佳功能奖”“最具应用前景奖”,给在展示过程中表现最好的小组授予“最佳表达奖”。
第二部分:实验探究题
1.教室后面的图书角需要一个书架,班主任把设计和制作的任务交给了全班同学。同学们自由组成了几个项目小组,需要通过制定“项目计划书”来参与竞标。
(1)在制定项目计划书时,一个完整的方案通常需要包含多个核心要素。下列选项中,属于核心要素的是( )。
①书架使用的材料与结构
②小组成员的个人爱好
③书架的设计草图与尺寸
④制作所需的时间和总成本预算
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
(2)进行成本预算时,下列做法中最为科学合理的是( )。
A.参考一个网上高端书架的价格作为预算
B.小组讨论后,直接估算一个大概的总金额
C.先统计所需材料的种类和数量,再调查市场价格,最后汇总计算
D.只计算木材的费用,忽略胶水、钉子等小物件的花费
(3)在竞标过程中,“项目成本”是决定方案是否可行的重要依据。下列各项中,通常都应计入项目成本的是( )。
①购买木材、螺丝、油漆的费用
②设计、测量、制作所花费的时间
③租用或购买手工工具的费用
④小组成员共进晚餐的费用
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
(4)判断:在竞标讲解时,一个小组强调他们的书架设计采用了三角形支撑结构,因为这可以使书架更稳固。 ( )
【答案】(1)B
(2)C
(3)A
(4)√
【详解】(1)A.②个人爱好与书架的实用性、制作可行性无关,不影响项目落地,不属于核心要素。选项错误。
B.①材料决定书架的承重能力,结构决定书架的稳定性,是制作书架的基础,属于核心要素。③设计草图能直观展示书架外观,尺寸是裁剪材料、组装的直接依据,没有草图和尺寸无法开展制作,属于核心要素。④时间决定项目能否按时完成,成本预算决定方案是否经济可行,属于核心要素。选项正确。
C.包含②无关要素。选项错误。
D.包含②无关要素。选项错误。
故选B。
(2)A.参考网上高端书架价格,不符合班级图书角书架的实际需求,不科学。选项错误。
B.直接估算大概金额,误差大,不理性。选项错误。
C.先统计材料种类数量、再查市场价、最后汇总,是严谨的预算方法,最科学。选项正确。
D.忽略小物件花费,会导致预算不准确,不全面。选项错误。
故选C。
(3)A.①是制作书架的直接材料成本,应计入。②时间成本属于项目成本的一部分,应计入。③是制作的必要支出,应计入。选项正确。
B.选项④,与书架制作无关,不应计入。选项错误。
C.选项④,与书架制作无关,不应计入。选项错误。
D.选项④,与书架制作无关,不应计入。选项错误。
故选A。
(4)三角形结构具有稳定性(几何特性:三角形三边固定后形状不易改变),用三角形做支撑能让书架更稳固,这个说法是正确的。
2.为了参加科技大比拼,晶晶制作了一个太阳能小车(如图所示)。
(1)太阳能小车的优点是________________________。
(2)晶晶发现太阳能小车在阳光下可以运动起来,但是无法及时停下,也无法更改运动方向。晶晶需要在太阳能小车中增加的装置是( )系统。
A.动力系统 B.控制系统 C.车体系统
(3)晶晶想给太阳能小车增加一个自动避障功能,使小车遇到障碍物(人或家具)时能够立即停下。我们知道,传感器在自动控制领域有着广泛的应用,请你帮晶晶判断,以下哪几种传感器可以帮助晶晶实现她的想法。( )
A.超声波传感器 B.红外线传感器 C.湿度传感器 D.一氧化碳传感器
【答案】(1)太阳能属于可再生能源,清洁无污染,绿色环保
(2)B
(3)A
【分析】产品设计与制作的完整过程:明确任务—制订方案一交流展示一制作—测试一评估与改进。
【详解】(1)太阳能是取之不尽、用之不竭,清洁无污染并且可再生的绿色环保能源。利用太阳能发电,有无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性。因此,太阳能小车的优点是太阳能属于可再生能源,清洁无污染,绿色环保。
(2)小车是一个复杂的工程系统,一般都包括车体系统、动力系统、控制系统、照明系统等。晶晶发现太阳能小车在阳光下可以运动起来,但是无法及时停下,也无法更改运动方向。晶晶需要在太阳能小车中增加的装置是控制系统,能够人为自动控制小车的行进、转向、停止。
(3)晶晶想给太阳能小车增加一个自动避障功能,使小车遇到障碍物(人或家具)时能够立即停下。超声波传感器适宜安装在太阳能小车上,利用回声定位技术,可以识别所有障碍物;红外线传感器不适宜安装在太阳能小车上完成导航定位功能,因为家具、石头等不发热的物体不能产生红外线;湿度传感器也不适宜安装在太阳能小车上完成导航定位功能,因为许多物体之间的干湿度差异小,不易辨别;一氧化碳传感器更不适宜安装在太阳能小车上完成导航定位功能,因为许多物体不能产生一氧化碳。
3.科技大比拼。
为了参加科技大比拼,董宇辉制作了一个太阳能小车(如图所示)。
(1)太阳能小车的优点是_______________________________。
(2)董宇辉发现太阳能小车在阳光下可以运动起来,但是无法及时停下,也无法更改运动方向。董宇辉需要在太阳能小车中增加的装置是( )。
A.动力系统 B.控制系统 C.车体系统
(3)通过测试,董宇辉发现太阳能小车在阳光下可以正常工作,但没有阳光的时候就无法工作。为了使小车通过充电也能工作,董宇辉需要在太阳能小车中增加的是( )。
A.蓄电池(能够把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能)
B.干电池(一次性电池)
C.太阳能电池(只要被满足一定照度条件的光照度,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流)
【答案】(1)太阳能属于可再生能源,清洁无污染,绿色环保
(2)B
(3)A
【分析】太阳能的优点是清洁、廉价、无污染;取之不尽用之不竭。
【详解】(1)太阳能是取之不尽、用之不竭,清洁无污染并且可再生的绿色环保能源。利用太阳能发电,有无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性。因此,太阳能小车的优点是太阳能属于可再生能源,清洁无污染,绿色环保。
(2)小车是一个复杂的工程系统,一般都包括车体系统、动力系统、控制系统、照明系统等。董宇辉发现太阳能小车在阳光下可以运动起来,但是无法及时停下,也无法更改运动方向。董宇辉需要在太阳能小车中增加的装置是控制系统,能够人为自动控制小车的行进、转向、停止。
(3)太阳能小车的缺点是受天气的影响大,不稳定、连续性差,发电效率低。太阳能小车在阳光下可以正常工作,但没有阳光的时候就无法工作。为了使小车通过充电也能工作,需要在太阳能小车中增加的是蓄电池。白天,阳光充足时,能够把太阳能板产生的电能转化为化学能,储存在蓄电池中,需要放电时再次把化学能转换为电能,供给太阳能小车行进。干电池是一次性电池,不能将电能和化学能反复转化;太阳能电池只有在一定光照强度条件下,可输出电压及产生电流,也不能将电能和化学能反复转化。
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