内容正文:
2.7制作和测试我们的小船
第一部分:知识点梳理
1.小船测试维度:测试小船主要从载重量、动力、航程、稳定性四个方面进行。
2.小船载重量影响因素:增大船的体积、减轻船身重量可以直接增加小船载重量。
3.小船动力装置:常见动力有喷气装置、电动螺旋桨等,电动螺旋桨以电力作为动力。
4.小船制作原则:在满足载重量、航程等要求的前提下,将成本控制在预算以内;遇到问题先调整设计图,再进行制作。
5.小船故障处理:小船启动不动,先检查开关是否闭合、螺旋桨是否正常转动;防止电动机被水打湿,可给电动机套塑料袋。
6.纸船加固方法:纸船外壁贴透明胶带,可防止纸船吸水下沉。
7.船模评比标准:需同时满足成本、载重量、行驶距离等要求,评比包含设计图纸、成本控制、评估改进、组内合作等项目。
第二部分:巩固提升训练
1. 基础题
(1) 判断题
( )1. 在制作小船时,我们要按照设计图纸取材、制作。
( )2. 制作过程中如果发现新的问题需要改进设计,可以及时在设计图和经费预算上做出调整。
( )3. 现代轮船有骨架、船舱等结构设计,能增加船的牢固程度,更好地利用空
间。
( )4. 评价项目,包括按设计图制作、载重量、稳定性、航行方向、成本控制、分工合作、小组汇报展示,以及每个评价项目的得分细则。
(二)选择题
1.测试小船时,我们主要从( )等方面测试。
①载重量 ②动力 ③美观 ④航程 ⑤稳定性
A. ①②③④ B. ①②④⑤ C. ②③④⑤
2.可以直接增加小船载重量的方法有( )
①加大动力 ②增大船的体积 ③减轻船身重量 ④增设船舱
A. ①② B. ②③ C. ③④
3.乐乐决定将喷气装置改为电动螺旋桨,对此说法不正确的是( )
A. 电动螺旋桨是以电力作为动力的装置
B. 更换为电动螺旋桨后,小船一定能行驶 5 米以上
C. 报废的喷气装置应该计入船的总造价
4.小船载重量符合要求但成本超支,合理建议是( )
A. 材料用得越少越好
B. 为了载重量不需要考虑材料成本
C. 在满足载重量的前提下,成本控制在预算以内
5.小船启动后静止不动,首先应该( )
A. 立即更换电池
B. 拆除船体,重新组装
C. 检查开关是否闭合,观察螺旋桨是否正常转动
6.下列材料中不适合用来制造小船的是( )。
A 竹条 B 铝箔纸 C 小石块
7.要想让小船能自己行驶起来,下列装置不可行的是( )。
A 安装风帆 B 安装带风轮的电动小马达及电池 C 配备更多的木桨
二.提升题
(一)选择题
1.防止螺旋桨溅水打湿电动机,最合适的方法是( )
A. 用木块垫高电动机 B. 换短一点的叶片 C. 给小电动机套塑料袋
2.在学校纸船比赛中,在纸船外壁贴满透明胶带的目的是( )
A. 使纸船更光亮好看
B. 防止纸船因吸水而下沉
C. 增加纸船的载重量
3.按照设计图制作小船的过程中会遇到一些问题,下列处理方法正确的是( )
A. 无论遇到什么问题都严格按设计图制作
B. 不修改图纸,直接按新想法制作
C. 先调整设计图再制作
4. 在制作小船的时候,下列做法错误的是( )。
A 为了达成任务目标,可以不考虑成本费用
B 测试之后要根据测试结果及时改进不足之处
C 制订方案时要多交流讨论,使方案更加完善
5.学校科技节举办“自制小船挑战赛”,你们小组制作了一艘泡沫小船,以下哪个不属于官方要求的小船核心测试维度?
A. 载重量(能承载多少个硬币不沉没)
B. 动力(动力装置可持续工作的时长)
C. 外观(船身绘制的图案是否美观)
D. 稳定性(遇到水波时是否容易侧翻)
6.你们小组制作的小船测试时只能装8个硬币就沉没了,如果想提升它的载重量,以下哪种方法最有效?
A. 给船身粘贴更多装饰贴纸,增加重量
B. 把船的底部做得更宽大,增大船的整体体积
C. 把船的侧边剪得更矮,减少材料用量
D. 给船底贴一层铁皮,增加硬度
7.你给小船安装了电动螺旋桨作为动力装置,启动后螺旋桨转动推动小船前进,这个动力的能量来源是?
A. 风力 B. 电力 C. 喷气反冲力 D. 人力
8.小组制作小船时发现买材料已经超出预算,但是载重量还没达到要求,以下哪种做法符合小船制作原则?
A. 直接问家长多要钱买更贵的高强度材料
B. 先修改设计图纸,调整结构减轻船身重量,再用现有材料优化
C. 放弃载重量要求,只要船能浮起来就行
D. 偷拿其他小组的多余材料来用
二、探究题
(一)家庭自制小船载重量优化探究
周末亮亮和爸爸在家用矿泉水瓶、胶带、吸管等闲置材料做小船,想要参加社区的“亲子船模大赛”,比赛要求船的制作成本不能超过10元,载重量至少要能装10个一元硬币。
1.你想验证“增大船的体积可以提升载重量”这个结论,以下实验步骤设计最科学的是?
A. 做两艘材料相同、大小不同的船,分别放硬币直到沉没,对比最大承载量
B. 做两艘一模一样的船,一艘不放重物,一艘放满硬币,对比下沉速度
C. 先测一艘小船的载重量,再把船剪小一半重新测载重量,对比两次结果
D. 给同一艘船不断贴胶带加厚,测试每次增加厚度后的载重量
2.制作过程中发现现有材料做出来的船只能装8个硬币,预算还剩2元,以下哪种调整方法最符合要求?
A. 花2元买新的厚泡沫板重新做一艘更大的船
B. 把船身多余的边缘剪掉减轻自重,不需要额外花钱
C. 花2元买金属配重贴在船底增加稳定性
D. 放弃载重量要求,用剩下的2元买贴纸装饰船身
3.为了防止动力装置的电动机被水打湿短路,以下哪种防护措施最可行?
A. 给电动机套一层密封的塑料袋,开口朝下避开进水方向
B. 把电动机安装在船底最靠近水面的位置,减少走线距离
C. 往电动机外壳上涂一层胶水防水
D. 每次测试前给电动机浇一层食用油隔水
(二)校船模总决赛
乐乐代表班级参加学校的船模总决赛,评分标准包含:设计图纸(20分)、成本控制(20分)、载重量(20分)、行驶距离(20分)、组内合作(20分)。比赛时你的小船启动后只走了50厘米就停了,而且行驶过程中船身有点歪,最后只得了三等奖。
1.你分析小船行驶距离短可能的故障原因,以下哪个排查方向最不合理?
A. 检查电池是否没电了,动力供应不足
B. 检查螺旋桨是否被绳子/杂物缠住无法正常转动
C. 检查船身是否漏水,导致船身重量变大动力不足以驱动
D. 检查船身的外观图案是不是掉漆了,影响美观
2.赛后你打算改进小船,想要在下一次比赛中拿到一等奖,除了提升动力和稳定性,以下哪个优化方向对提升总评分最有帮助?
A. 重新绘制更规范的设计图纸,记录每次改进的参数和调试结果
B. 给船身喷上更炫酷的荧光喷漆,提升辨识度
C. 把船的尺寸做大一倍提升载重量,不管成本超支多少
D. 只让能力最强的同学单独完成改进,不需要其他组员参与
3.如果要测试改进后的小船的稳定性,以下哪个生活中的测试场景最科学?
A. 把船放在静止的水盆里,用手轻轻拨动水面制造小水波,观察船是否会侧翻
B. 把船从1米高的地方扔到地上,看会不会摔碎
C. 给船装满硬币,看能支撑多久不沉没
D. 把船放在阳光下暴晒2小时,看会不会变形
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小船主题练习题参考答案解析卷
一、基础题
(一)判断题
1.在制作小船时,我们要按照设计图纸取材、制作。
【答案】√
【解析】设计图是小船制作的核心依据,按设计图取材、制作能保证成品符合预设的性能要求,避免随意施工造成的偏差。
2.制作过程中如果发现新的问题需要改进设计,可以及时在设计图和经费预算上做出调整。
【答案】√
【解析】小船制作遵循“先优化设计再落地制作”的原则,发现问题时优先调整设计方案和预算,再进行实物修改,能减少材料浪费和成本超支。
3.现代轮船有骨架、船舱等结构设计,能增加船的牢固程度,更好地利用空间。
【答案】√
【解析】骨架结构提升船体抗冲击能力,船舱分区既提升了空间利用率,也能在部分船舱进水时保持船的浮力,提升安全性。
4.评价项目,包括按设计图制作、载重量、稳定性、航行方向、成本控制、分工合作、小组汇报展示,以及每个评价项目的得分细则。
【答案】√
【解析】船模评价是全流程综合性评价,既包含成品性能指标,也包含设计过程、团队协作、展示沟通等多维度表现。
(二)选择题
1.测试小船时,我们主要从( )等方面测试。
①载重量 ②动力 ③美观 ④航程 ⑤稳定性
A. ①②③④ B. ①②④⑤ C. ②③④⑤
【答案】B
【解析】小船核心测试维度为载重量、动力、航程、稳定性四个方面,美观不属于官方要求的功能性核心测试指标。
2.可以直接增加小船载重量的方法有( )
①加大动力 ②增大船的体积 ③减轻船身重量 ④增设船舱
A. ①② B. ②③ C. ③④
【答案】B
【解析】根据浮力原理,增大船的体积可提升排开水量,减轻船身自重可减少浮力的无效消耗,两者都能直接提升有效载重量。
3.乐乐决定将喷气装置改为电动螺旋桨,对此说法不正确的是( )
A. 电动螺旋桨是以电力作为动力的装置
B. 更换为电动螺旋桨后,小船一定能行驶 5 米以上
C. 报废的喷气装置应该计入船的总造价
【答案】B
【解析】电动螺旋桨确实以电力为动力,前期报废的材料也需计入总成本;但行驶距离受电池容量、螺旋桨效率、水阻力等多因素影响,无法保证一定能达到5米,B选项表述过于绝对。
4.小船载重量符合要求但成本超支,合理建议是( )
A. 材料用得越少越好
B. 为了载重量不需要考虑材料成本
C. 在满足载重量的前提下,成本控制在预算以内
【答案】C
【解析】小船制作原则为“性能达标、成本可控”,需要在保证载重量等核心要求的前提下,将成本控制在预算范围内,不能为了成本牺牲性能,也不能不顾成本追求性能。
5.小船启动后静止不动,首先应该( )
A. 立即更换电池
B. 拆除船体,重新组装
C. 检查开关是否闭合,观察螺旋桨是否正常转动
【答案】C
【解析】小船无法启动时优先排查简单易修复的故障:开关是否闭合、螺旋桨是否被杂物卡住,确认无简单问题后再排查更深层故障,避免不必要的拆卸浪费。
6.下列材料中不适合用来制造小船的是( )。
A 竹条 B 铝箔纸 C 小石块
【答案】C
【解析】竹条密度小、硬度适中,铝箔纸可折叠成型且防水,都适合造船;小石块密度远大于水,无法漂浮,完全不适合制造小船。
7.要想让小船能自己行驶起来,下列装置不可行的是( )。
A 安装风帆 B 安装带风轮的电动小马达及电池 C 配备更多的木桨
【答案】C
【解析】风帆靠风力驱动、电动马达靠电力驱动,都能让小船自行行驶;木桨需要人力操作,无法让小船自主行驶。
二、提升题
(一)选择题
1.防止螺旋桨溅水打湿电动机,最合适的方法是( )
A. 用木块垫高电动机 B. 换短一点的叶片 C. 给小电动机套塑料袋
【答案】C
【解析】给电动机套密封塑料袋且开口朝下,是最简单、成本最低的有效隔水方案,能直接避免溅水导致的短路问题。
2.在学校纸船比赛中,在纸船外壁贴满透明胶带的目的是( )
A. 使纸船更光亮好看
B. 防止纸船因吸水而下沉
C. 增加纸船的载重量
【答案】B
【解析】透明胶带可形成隔水层,避免纸纤维吸水变软,防止纸船因结构坍塌下沉;对载重量提升作用有限,美观不是主要目的。
3.按照设计图制作小船的过程中会遇到一些问题,下列处理方法正确的是( )
A. 无论遇到什么问题都严格按设计图制作
B. 不修改图纸,直接按新想法制作
C. 先调整设计图再制作
【答案】C
【解析】遇到问题时先优化设计方案,确保方案可行性后再进行实物制作,能减少试错成本,避免材料浪费。
4.在制作小船的时候,下列做法错误的是( )。
A 为了达成任务目标,可以不考虑成本费用
B 测试之后要根据测试结果及时改进不足之处
C 制订方案时要多交流讨论,使方案更加完善
【答案】A
【解析】成本控制是小船制作的核心评价指标之一,不能为了达成性能目标完全忽略成本约束。
5.学校科技节举办“自制小船挑战赛”,你们小组制作了一艘泡沫小船,以下哪个不属于官方要求的小船核心测试维度?
A. 载重量(能承载多少个硬币不沉没)
B. 动力(动力装置可持续工作的时长)
C. 外观(船身绘制的图案是否美观)
D. 稳定性(遇到水波时是否容易侧翻)
【答案】C
【解析】小船核心测试维度为载重量、动力、航程、稳定性,外观美观度不属于功能性核心测试指标。
6.你们小组制作的小船测试时只能装8个硬币就沉没了,如果想提升它的载重量,以下哪种方法最有效?
A. 给船身粘贴更多装饰贴纸,增加重量
B. 把船的底部做得更宽大,增大船的整体体积
C. 把船的侧边剪得更矮,减少材料用量
D. 给船底贴一层铁皮,增加硬度
【答案】B
【解析】增大船底面积、提升整体体积可以增加船的排开水量,从而提升最大浮力,有效提升载重量;增加装饰贴纸、贴铁皮都会增加船身自重,反而降低载重量。
7.你给小船安装了电动螺旋桨作为动力装置,启动后螺旋桨转动推动小船前进,这个动力的能量来源是?
A. 风力 B. 电力 C. 喷气反冲力 D. 人力
【答案】B
【解析】电动螺旋桨依靠电池提供的电力驱动电机转动,能量来源为电力。
8.小组制作小船时发现买材料已经超出预算,但是载重量还没达到要求,以下哪种做法符合小船制作原则?
A. 直接问家长多要钱买更贵的高强度材料
B. 先修改设计图纸,调整结构减轻船身重量,再用现有材料优化
C. 放弃载重量要求,只要船能浮起来就行
D. 偷拿其他小组的多余材料来用
【答案】B
【解析】减轻船身自重可以在不额外增加成本的前提下提升有效载重量,符合“性能达标、成本可控”的制作原则。
三、探究题
(一)家庭自制小船载重量优化探究
1.你想验证“增大船的体积可以提升载重量”这个结论,以下实验步骤设计最科学的是?
A. 做两艘材料相同、大小不同的船,分别放硬币直到沉没,对比最大承载量
B. 做两艘一模一样的船,一艘不放重物,一艘放满硬币,对比下沉速度
C. 先测一艘小船的载重量,再把船剪小一半重新测载重量,对比两次结果
D. 给同一艘船不断贴胶带加厚,测试每次增加厚度后的载重量
【答案】A
【解析】验证体积对载重量的影响需要遵循控制变量原则,控制材料、工艺等其他变量完全一致,仅改变船的体积大小,A选项设计最科学。
2.制作过程中发现现有材料做出来的船只能装8个硬币,预算还剩2元,以下哪种调整方法最符合要求?
A. 花2元买新的厚泡沫板重新做一艘更大的船
B. 把船身多余的边缘剪掉减轻自重,不需要额外花钱
C. 花2元买金属配重贴在船底增加稳定性
D. 放弃载重量要求,用剩下的2元买贴纸装饰船身
【答案】B
【解析】剪掉船身多余边缘减轻自重,可以在不增加额外成本的前提下提升有效载重量,同时符合“成本不超10元、载重量达10个硬币”的比赛要求。
3.为了防止动力装置的电动机被水打湿短路,以下哪种防护措施最可行?
A. 给电动机套一层密封的塑料袋,开口朝下避开进水方向
B. 把电动机安装在船底最靠近水面的位置,减少走线距离
C. 往电动机外壳上涂一层胶水防水
D. 每次测试前给电动机浇一层食用油隔水
【答案】A
【解析】给电动机套密封塑料袋且开口朝下,既能有效隔绝螺旋桨溅起的水,又不会影响电机散热和转动,是最简便可行的防护方案。
(二)校船模总决赛
1.你分析小船行驶距离短可能的故障原因,以下哪个排查方向最不合理?
A. 检查电池是否没电了,动力供应不足
B. 检查螺旋桨是否被绳子/杂物缠住无法正常转动
C. 检查船身是否漏水,导致船身重量变大动力不足以驱动
D. 检查船身的外观图案是不是掉漆了,影响美观
【答案】D
【解析】小船行驶距离短和动力供应、阻力大小、船身重量等性能因素直接相关,外观掉漆不会影响实际行驶能力,不属于故障排查方向。
2.赛后你打算改进小船,想要在下一次比赛中拿到一等奖,除了提升动力和稳定性,以下哪个优化方向对提升总评分最有帮助?
A. 重新绘制更规范的设计图纸,记录每次改进的参数和调试结果
B. 给船身喷上更炫酷的荧光喷漆,提升辨识度
C. 把船的尺寸做大一倍提升载重量,不管成本超支多少
D. 只让能力最强的同学单独完成改进,不需要其他组员参与
【答案】A
【解析】比赛评分标准中设计图纸占20分,优化设计图纸、完善调试记录可以直接提升该项得分;其他选项要么不属于评分项,要么违反成本控制、组内合作的评分要求。
3.如果要测试改进后的小船的稳定性,以下哪个生活中的测试场景最科学?
A. 把船放在静止的水盆里,用手轻轻拨动水面制造小水波,观察船是否会侧翻
B. 把船从1米高的地方扔到地上,看会不会摔碎
C. 给船装满硬币,看能支撑多久不沉没
D. 把船放在阳光下暴晒2小时,看会不会变形
【答案】A
【解析】稳定性测试的核心是验证小船在有波动的水面的抗侧翻能力,A选项符合测试要求;B是结构强度测试、C是载重量测试、D是材料耐候性测试,均不属于稳定性测试。
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