第一单元 小小设计师（期中专项训练）六年级科学下学期（粤教粤科版）

第一单元 小小设计师（期中专项训练） 参考答案（含解析） 1．自然界 详解：仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。自古以来，自然界就是人类发明创造的源泉 2． 材料 功能 详解：水瓶是用于携带水或盛水的容器。饮水瓶种类很多，从材料上分，有塑料水瓶、不锈钢水瓶等；从功能上分，有保温水瓶、运动水瓶等。人们会根据实际需求，选用不同的饮水瓶。 3．差 详解：像金属这样导热性能好的物体称为热的良导体；而像塑料、木头这样导热性能差的物体称为热的不良导体。保温材料需要利用热的不良导体，导热慢，散热慢，可以减慢物体热量的散失。热的良导体，导热越快快，散热越快，保温效果就越差。 4． 多功能笔袋 收纳文具 当手电筒照明、当镜子来用 详解：科技改变生活，在生活中，也绝不是一句口号，我们处处都有技术产品的应用，都在享受技术产品提供的便捷。比如我们利用手机进行视频对话，无论身在何方，都能面对面的畅聊；生活中有许多的多功能物品，它给人们的生活带来了便利。我接触的多功能笔袋不仅可以收纳文具，还可以当手电筒照明、当镜子来用，当指南针来寻找方向等。 5． 成本 便利性 环保 详解：根据测试鸡蛋包装盒的要求，可以模拟汽车行驶、人工搬运、快递运输，测试鸡蛋包装盒能否有效地保护鸡蛋。根据测试结果，并结合制作成本、使用的便利性以及环保等因素，对自制的鸡蛋包装盒进行评价。根据评价结果，进一步改进鸡蛋包装盒。 6．焚烧 详解：填埋和焚烧是最常用的垃圾处理方法，但是会对环境造成一定的伤害，我们倡导垃圾分类和回收利用。垃圾分类和回收再利用可以保护环境，节约能源。 7． 声呐 定位 详解：海豚能借助于附近陆地对声音的反射，用回声定位来测定方向，得知物体或海岸的位置，人类据此发明的潜艇的声呐系统，可以利用声波对水下目标进行探测、定位、识别等。 8． √ 详解：苍蝇的眼睛属于复眼，由许多小眼构成，能同时感知多个画面。基于这一生物结构，科学家研制出蝇眼照相机，利用透镜阵列实现一次拍摄多张清晰照片的功能。这种仿生发明证实了该描述的科学性。 9．√ 详解：分析问题的根源是改进物品设计的关键步骤。只有明确问题产生的原因，才能针对性地提出解决方案，避免无效或重复修改。例如，若物品使用不便，需先确定是结构、材料还是设计问题，再调整相应部分，确保改进有效。这体现了科学探究中“明确问题”与“设计方案”的逻辑关系。 10．√ 详解：科技进步推动人类社会发展，古今中外科技的发展对人类社会产生了广泛而深远的影响。许多实用的日常用品，不仅都需要经过设计师们巧妙的设计，而且发明创造的过程是一个长期的、不断改进和完善的过程，最终才能得到人们的广泛使用。故正确。 11．√ 详解：设计师为满足多种需求，常通过“添加结构”实现多功能。例如：带橡皮的铅笔（在铅笔末端添加橡皮结构，同时实现“写字”和“擦字”功能）、带吸管的水杯（在杯盖添加吸管结构，同时实现“直接喝”和“躺着喝”功能），均是“添加新结构→实现新功能”的典型案例，说法正确。 12．× 详解：不同材料的导热性能不同，金属是热的良导体，传热快，保温效果差；棉布和报纸内部含有空气，空气是热的不良导体，保温效果较好。钢丝球由金属制成，在三种材料中导热最快，保温效果最差，棉布的保温效果最好。因此该说法错误。 13．× 详解：运动时人体水分流失较多，需及时补充。容量小的水瓶装水少，可能无法满足需求，需频繁加水反而更不便。因此应选择容量大的水瓶，题目描述错误。 14．√ 详解：在生活中，饮料瓶可以被改造成花瓶、笔筒等；鞋盒能改造成收纳盒，用来整理小物件；啤酒瓶经过设计，可变成装饰品、灯罩等。这些废弃物通过巧妙的创意和设计，能够被赋予新的用途，制作成新的物品，实现资源的再利用。该表述正确。 15．D 详解：工程是为了满足我们的需要设计和使用技术，解决实际问题和制造产品的活动。工程建设的步骤：②明确一个要解决的问题；①在限制条件下进行设计；④制作一个模型（画或写解决方案）；⑤测试模型，评估并改进；③实施建造，故选D。 16．A 详解：A. 需求是选择饮水瓶的首要因素。例如，需要保温时会选择不锈钢材质，日常使用可能选择轻便的塑料材质，这直接决定了饮水瓶的类型和功能。 B. 外观虽然重要，但通常在满足基本需求后才会考虑，并非首要因素。 C. 价格会影响选择，但人们通常会先明确需求，再根据预算调整选项。 故选A。 17．B 详解：保温效果指的是保温箱减缓热量传递的能力，要测试保温效果，需要观察不同时间箱内温度的变化，温度下降越慢，说明保温效果越好。A选项只测初始温度，没有后续数据对比，无法判断保温效果；C选项观察箱外是否有水，和保温效果没有直接关联，因此最合理的方法是B选项。 故选B。 18．C 详解：根据对厨房剪刀的结构认识：刀背上的波纹边起到了增大摩擦力的作用，可用来刮鱼鳞等；刀刃带凹槽的一端可以分离鸡翅膀；手柄中间的硬齿可以用来开核桃等。 19．C 详解：测试鸡蛋包装盒应模拟运输或搬运中的实际情况。模拟汽车行驶可检测抗震性，模拟工人搬运可测试抗摔性，均合理。模拟母鸡养殖与运输保护无关，无法检测包装盒性能。故选C。 20．B 详解：观察图中物品的外形，竖纹圆柱的容器轮廓符合家用除湿盒空盒的特征，在变废为宝改造中，用完内容物的除湿盒常被改造为收纳/笔筒类物品。 故选B。 21．A 详解：人类模仿生物结构发明了许多新技术。尼龙搭扣的倒钩结构是模仿苍耳果实表面的倒钩设计的，苍耳果实靠倒钩挂在动物身上传播种子。苹果、木瓜果实没有倒钩结构，都不符合题意。 22． 详解：这道题考察的是仿生学的应用，尼龙搭扣的设计灵感来源于苍耳带钩的种子，能通过钩刺附着在物体上；飞机的机翼设计模仿了鸟类的翅膀结构，以此获得升力实现飞行；雷达是借鉴蝙蝠的回声定位原理；锯子的锯齿形状模仿了茅草边缘的锯齿状结构，能更高效地切割物体；捕蝇器则是模仿猪笼草的捕虫笼结构，利用特殊的形态和气味吸引并捕捉昆虫。 23．(1)C (2)A (3)B (4)C (5)B 详解：（1）研究不同材料的保温能力，需要控制其他条件相同，只改变材料。4号杯和5号杯都有盖且都外包了东西，只是外包的材料不同（一个是毛巾，一个是泡沫塑料），符合控制变量法的要求。而1号杯和3号杯，除了材料还有有无盖子等其他因素不同；2号杯和5号杯同样存在多个变量不同，所以选C。 （2）善于传热的物质叫做热的良导体，吸热快，散热也快；不善于传热的物质叫做热的不良导体，吸热慢性，散热也慢。不锈钢是金属，金属一般都容易传导热量，属于热的良导体，所以选A。 （3）保温杯内层用金属材料做，是因为两层金属之间可以抽成真空，真空几乎不传热，能很好地保温。金属材料本身是热的良导体，两层金属之间有空气保温效果不如真空，所以选B。 （4）1号杯无盖，4号杯有盖且外包毛巾，存在盖子和外包材料两个变量不同，没有控制单一变量，所以不能得出结论，选C。 （5）保温材料能起到保温作用是因为它们是热的不良导体，能减缓热量的传递，但不是完全不传热，也不是能生热，所以选B。 24．(1)B (2)A (3)C (4)B (5)C 详解：（1）实验是用瓦楞纸箱和泡沫塑料板制作鸡蛋包装盒并进行不同方式的颠簸测试，目的是解决鸡蛋在运输过程中容易破碎的问题，而不是烹饪相关。故选B。 （2）在这个实验中，瓦楞纸箱和泡沫塑料板包裹着鸡蛋，其主要作用是保护鸡蛋不被损坏，同时也对鸡蛋起到固定的作用，不是美化。故选A。 （3）好的鸡蛋包装盒应该制作成本低、环保并且使用便利，颜色鲜艳并不是鸡蛋包装盒的关键标准。故选C。 （4）泡沫塑料板质地柔软，在实验中可以隔开鸡蛋，并且在受到颠簸等情况时能起到缓冲作用，不是支撑瓦楞纸箱。故选B。 （5）表格数据可以看出，瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开不留空隙时，在各种颠簸情况下鸡蛋损坏数量相对较少，保护效果最好。只用瓦楞纸箱时损坏数量较多；用瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开留有足够多空隙时，损坏数量也不是最少的。故选C。 ( 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 $ 第一单元 小小设计师（期中专项训练） 六年级科学下学期（粤教粤科版） 第一部分：知识回归 第1课 巧妙的设计 核心概念 好的产品设计需经过构思、制作、改进等环节，通过优化结构满足实用需求，许多日常用品的巧妙设计都源于对生活需求的精准把握。 常见物品的设计智慧 1.回形针的设计： 结构特点：由一段铁丝弯折而成，结构简单，重量轻、体积小。 核心优势：相比铁夹，更轻便、成本低，能灵活夹紧少量纸张且不损伤纸张。 工作原理：利用铁丝的弹性形变产生夹紧力，贴合纸张表面实现固定功能。 2.指甲钳的设计： 关键结构：弧形刀口、省力杠杆结构。 设计巧思：弧形刀口贴合指甲形状，剪切更顺畅；杠杆结构降低操作力度，使用更便捷。 第2课 不一样的饮水瓶 核心概念 饮水瓶的设计需贴合使用者的实际需求，不同材料、功能、款式的饮水瓶，是为满足不同场景、人群的使用需求而研发的。 饮水瓶的分类与特点 1.按材料分类： 塑料水瓶：轻便、成本低、颜色多样，但耐热性较差，需选择食品级材质。 不锈钢水瓶：耐热性强、坚固耐用、密封性好，部分具备保温功能。 铝质水瓶：重量轻、耐碰撞，适合户外使用。 2.按功能分类： 保温水瓶：双层结构，内置隔热材料，能延缓热量传递，保持水温（高温或低温）。 运动水瓶：瓶口设计便于单手操作，密封性强，防漏水，容量通常较大。 便携水瓶：体积小巧，便于随身携带，适合日常通勤、学习使用。 第3课 我的保温饭盒 核心概念 热会在物体间或物体内部传递，不同材料的导热性能不同，保温设计的核心是利用导热性差的材料减少热量传递，从而维持物体温度。 热的传递特点 1.传递规律：热会从温度高的物体传递到温度低的物体，也会在同一物体的高温部分传递到低温部分。 2.传递现象： 直接接触传递：如手触摸热饭盒外壁，会感受到热量传递。 隔空传递：如在热饭盒上方能感受到热气，这是热通过空气传递的结果。 3.实验探究：往烧杯中加入热水，盖上泡沫塑料盖，在铜棒上每隔一定距离用黄油粘上绿豆，将铜棒插入烧杯，观察绿豆掉落顺序，验证热从高温端向低温端传递的规律。 第4课 多功能物品 核心概念 多功能物品通过在单一物品上整合多种结构与功能，满足人们的多重需求，设计时需兼顾功能实用性、结构合理性与使用便捷性。 生活中的多功能物品 1.典型案例： 带橡皮的铅笔：在铅笔末端添加橡皮，整合“书写”与“修改”功能，解决书写错误不便修改的问题。 多功能书包：集成书包主体、反光条、水杯袋、文具收纳格、闪光灯等，满足装载、安全警示、分类收纳等需求。 多功能刀具：包含削皮刀、水果刀、开瓶器等多种刀片，通过折叠或可拆卸设计整合多种切割、开启功能。 2.设计分析：这些物品的共同特点是基于核心需求，添加附加结构实现新功能，且结构紧凑、使用方便，不相互干扰。 第5课 设计与制作：鸡蛋包装盒 核心概念 鸡蛋包装盒的设计核心是通过合理的结构与材料选择，缓冲外力、固定鸡蛋，避免运输搬运过程中因碰撞、挤压导致破损，需兼顾保护性、实用性、环保性。 鸡蛋破损原因与防护原理 1.破损原因：运输或搬运过程中，鸡蛋之间发生碰撞、受到外部挤压，导致蛋壳破裂。 2.防护原理： 缓冲减震：利用弹性材料吸收外力冲击，减少对鸡蛋的作用力。 隔离固定：将每个鸡蛋单独隔离并固定，避免相互碰撞。 结构支撑：外部采用坚固结构，抵御外部挤压。 第6课 巧改废弃物 核心概念 废弃物可通过改变形状、添加结构或组合拼接等方式，改造为具有实用价值的新物品，改造过程需结合需求、充分利用废弃物的原有特性，兼顾实用性与环保性。 废弃物的改造潜力 1.常见可改造废弃物： 纸质废弃物：废旧纸盒、纸箱、报纸、卷纸筒等，可利用其硬度、可折叠、可切割的特性，改造为收纳盒、笔筒、装饰品等。 塑料废弃物：废旧矿泉水瓶、塑料盒等，可利用其轻便、防水的特性，改造为花瓶、储物罐、小工具等。 其他：废旧布料、瓶盖、吸管等，可作为装饰材料或辅助结构。 2.改造原则： 环保优先：尽量不使用额外的有害材料，充分利用废弃物原有形态，减少资源消耗。 实用为主：改造后的物品需具备实际用途，避免形式大于功能。 创意合理：结合废弃物特性设计，不强行改造导致使用不便或易损坏。 第7课 大自然的启示 核心概念 自然界中的生物具有适应环境的独特结构与功能，人类通过观察、模仿这些生物特性，进行发明创造，这种设计方法称为仿生设计，是创新设计的重要源泉。 仿生设计案例分析 1.尼龙搭扣的发明： 生物启示：牛蒡果实表面的刺末端有微小倒钩，能牢牢钩住动物皮毛或织物纤维。 结构模仿：尼龙搭扣的一面设计为带有微小倒钩的尼龙丝，另一面设计为带有纤维环的织物，通过倒钩与纤维环的勾连实现粘连功能。 应用场景：广泛用于衣物、背包、医疗、航空等领域，具有可重复粘连、使用便捷的特点。 2.其他仿生案例： 苍耳果实与粘连结构：苍耳果实的倒钩结构与牛蒡类似，同样启发了粘连类产品的设计。 壁虎与爬墙设备：壁虎四肢上的微小刚毛能产生黏附力，使其在墙壁、天花板自由行走，启发设计爬墙机器人、高空作业设备等。 鸟类与飞行器：鸟类的翅膀结构、飞行姿态启发了飞机、滑翔机等飞行器的设计。 第二部分：提升训练 一、填空题 1．自古以来，________就是人类发明创造的源泉。 2．饮水瓶种类很多，从_________上分，有塑料水瓶、不锈钢水瓶等；从_________上分，有保温水瓶、运动水瓶等。 3．导热性能越强的材料，保温效果就越________。 4．生活中有许多的多功能物品，它给人们的生活带来了便利。细心的你能找到吗？ 我接触的多功能物品有______，它既可以______，又可以______。 5．根据测试结果，并结合制作_____、使用的_____以及_____等因素，对自制的鸡蛋包装盒进行评价。 6．填埋和______是最常用的垃圾处理方法，我们倡导垃圾分类和回收利用。 7．潜艇的______系统利用声波对水下目标进行探测、______、识别等。 二、判断题 8．有一种相机一次能拍上千张清晰的照片，它是模仿苍蝇的眼制成的。( ) 9．学会分析问题找到问题根源，才能有效地设计构思改进物品。( ) 10．创造的过程是一个长期的、不断改进和完善的过程。( ) 11．为了满足人们对同一个物品的多种需求，设计师常会在某种物品的基础上添加新的结构，实现新的功能。( ) 12．棉布、报纸、钢丝球这三种材料中，钢丝保温效果最好。( ) 13．爱好运动的人在选择饮水瓶时应选择容量小的，便于携带的。( ) 14．饮料瓶、鞋盒、啤酒瓶等废弃物都可以通过巧妙的设计改造成新的物品。( ) 三、选择题 15．杭州奥体中心“大莲花”是杭州亚运会开幕式主场地，下列关于“大莲花”的建设步骤，排序正确的是（   ）。 ①在限制条件下进行设计； ②明确一个要解决的问题； ③实施建造； ④制作一个模型（画或写解决方案）； ⑤测试模型，评估并改进 A．②①⑤④③ B．①②④⑤③ C．⑤④①②③ D．②①④⑤③ 16．人们在选择饮水瓶时首先考虑的因素是：（    ）。 A．需求 B．外观 C．价格 17．测试保温箱的实际保温效果，最合理的方法是（   ）。 A．测量箱内初始温度 B．记录箱内温度随时间的变化 C．观察箱外是否有水 18．厨房剪刀的哪个结构可以用来开核桃。(          ) A．刀背上的波纹边 B．刀刃带凹槽的一端 C．手柄中间的硬齿 19．不恰当的测试鸡蛋包装盒是否符合要求的方法是：（    ）。 A．模拟汽车行驶 B．模拟工人搬运 C．模拟母鸡养殖 20．如图所示的新物品是用________废弃物改造的。（   ） A．矿泉水 B．除湿盒 C．塑料盒 21．尼龙搭扣是我们生活中常见的物品，它的倒钩结构模仿的果实是（   ）。 A．苍耳 B．苹果 C．木瓜 四、连线题 22．将下列产品设计与模仿生物连接起来。 尼龙搭扣            猪笼草 飞机                茅草 雷达                蝙蝠 锯子                鸟类 捕蝇器             苍耳 五、实验题 23．实验二：科学实验小组用无盖杯子、加盖杯子、外包毛巾杯子、加盖外包毛巾杯子和加盖、嵌入泡沫塑料杯子对水的保温能力比较实验。 (1)如果我们要研究不同材料的保温能力，应该选择（    ）。 A．1号杯和3号杯 B．2号杯和5号杯 C．4号杯和5号杯 (2)不锈钢材料属于（    ）。 A．热的良导体 B．热的不良导体 C．热的超导体 (3)我们平常使用的保温杯，内外层都是用金属材料做的，保温能力好的原因是（    ）。 A．这些金属属于热的不良导体 B．两层金属之间是真空 C．两层金属之间有空气 (4)有的同学选择1号杯和4号杯进行了对比实验，发现不能得出结论，原因是（    ）。 A．毛巾没有包紧 B．盖子大小不合适 C．没有控制单一变量 (5)保温材料能起到保温作用是因为（    ）。 A．这些材料能生热 B．这些材料是热的不良导体 C．这些材料完全不传热 24．利用瓦楞纸箱和泡沫塑料板制作出不同的鸡蛋包装盒，装入6只鸡蛋。 瓦楞纸箱 瓦楞纸箱和泡沫塑料板（装入鸡蛋后留有足够多空隙） 瓦楞纸箱和泡沫塑料板（装入鸡蛋后不留空隙） 前后左右颠簸 损坏6个 损坏1个 损坏0个 上下颠簸 损坏5个 损坏2个 损坏0个 突然掉落 损坏6个 损坏2个 损坏1个 (1)本实验是解决鸡蛋在运输过程中容易（    ）的问题。 A．烹饪 B．包装 C．保鲜 (2)瓦楞纸箱和泡沫塑料板在这个实验中起（    ）的作用。 A．保护和固定鸡蛋 B．美化 C．观赏 (3)不属于好的鸡蛋包装盒要符合的标准的是（    ）。 A．制作成本低、环保 B．使用便利 C．颜色鲜艳 (4)泡沫塑料板的作用是（    ）。 A．支撑瓦楞纸箱 B．隔开鸡蛋并起缓冲作用 C．固定鸡蛋 (5)本实验的结果证明了（    ）。 A．只用瓦楞纸箱保护效果最好 B．用瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开并足够多空隙的保护效果最好 C．用瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开不留空隙的保护效果最好 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 $