内容正文:
专题12 技术、工程与社会(专项训练)
【答案解析】
1. 凸透镜 放大
详解:放大镜是一种简单目视光学器件,其核心功能是通过凸透镜的折射原理,使物体在视网膜上形成一个放大的虚像,从而让我们能够观察到肉眼难以看清的微小细节。 从光学原理来看,放大镜本质上是一个焦距较短的会聚透镜,它通过增大物体对人眼的视角,使原本模糊或不可见的细节变得清晰可见。因此,它不仅能“放大图像”,更能“揭示细节”。
2. 大 小
详解:显微镜的放大倍数是目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积,放大倍数越大,观察到的物像就越大,但是观察的视野范围就越小。
3. 厚 薄
详解:放大镜的镜片是凸透镜,核心特点就是透明,而且中间部分厚、边缘部分薄,正是这个结构让它能把物体的像放大,这也是凸透镜能起到放大作用的关键原因。
4. 是 小
详解:显微镜的发明,把人类带入了一个崭新的微观世界。用透镜组合而成的显微镜叫作光学显微镜。光学显微镜能把物体的图像放大一两千倍;为了观察更小的物体,人们又研制出电子显微镜等更先进的观察仪器,用电子显微镜可把物体的图像放大约200万倍。所以光学显微镜的放大倍数比电子显微镜的小。
5. 框架 省材料,坚固
详解:像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构,框架铁塔结构最突出的优点是省材料,坚固。在生活中我们经常设计成上小下大,上轻下重用来增强稳定性。
6. 人造卫星 控温系统 温度敏感
详解:科学家发现蝴蝶翅膀的鳞片能自动调节体温,于是模仿这个原理,将人造卫星的控温系统制成了对温度敏感的百叶窗样式。这种设计让卫星能像蝴蝶一样自动调节温度,既轻便又省电,完美解决了太空中的极端温差问题。
7.
×
详解:放大镜的放大倍数取决于镜片的焦距,焦距越短,放大倍数越大。镜片的大小(如直径)与焦距无关,较大的放大镜可能焦距较长,放大倍数反而较小。因此,放大镜的大小与放大倍数之间没有直接的正比关系。
8.
×
详解:病毒比细菌小得多,光学显微镜只能观察到细菌,无法看到病毒。观察病毒需要使用电子显微镜。小红认为两者都能用光学显微镜观察是错误的,因病毒体积过小,超出光学显微镜的分辨能力。
9.
√
详解:科技发明源于人类对改善生活的需求,其目的是针对现实中的具体问题提供创新方法。例如,发明交通工具是为了解决出行不便,发明医疗设备是为了应对健康挑战。这些发明都体现了以实际问题为导向的核心特征,通过应用科学知识提升生活便利性和效率。
10.
×
详解:放大镜的放大倍数由镜片中央凸起的程度(凸度)决定,凸度越大,放大倍数越高。镜片直径大小仅影响观察范围,直径越大视野越广,但不会改变放大倍数。因此题目说法错误。
11.
√
详解:钢筋混凝土是一种复合材料,混凝土提供抗压能力,钢筋增强抗拉强度,因此承重性能优异。高楼大厦需支撑自身重量和外部荷载,隧道需抵抗周围土压和水压,两者均常采用钢筋混凝土以满足结构强度需求。
12.√
详解:蒸汽机的发展历史中,瓦特作为工程师,对原始蒸汽机进行了关键性改进,如引入分离冷凝器,显著提升了效率和性能,推动了技术进步。这一事实基于科学史实,符合相关知识点。
13.
×
详解:显微镜和放大镜都是用于放大物体的光学工具,显微镜的放大倍数较高,但视野范围较小;放大镜的放大倍数较低,但视野范围较大。因此,显微镜观察到的视野通常比放大镜更小,该说法不正确。
14.B
详解:中央厚、边缘薄的镜片是凸透镜,具有放大物体的作用。老花眼镜的镜片采用凸透镜设计以矫正视力,符合该特点;近视眼镜为凹透镜(中央薄、边缘厚),普通窗玻璃厚度均匀,均不符合。故选B。
15.C
详解:A. 将吸水纸放在微生物上会吸收水分,可能导致微生物脱水或死亡,无法正常观察。A选项错误。
B. 滴少量红墨水可能染色或杀死微生物,改变其自然状态,干扰观察。B选项错误。
C. 放少量脱脂棉纤维可以形成障碍,减慢微生物运动,便于观察而不伤害它们。C选项正确。
D. 放更多微生物可能导致拥挤,但不会有效控制运动速度,反而使视野混乱。D选项错误。
故选C。
16.D
详解:显微镜成倒立的像,是旋转180度后得到的像,即上下相反、左右相反。所以在目镜中观察到物体图像在左下方,如果要将图像移到中央,应该把玻片向左下方移动。故选D。
17.A
详解:放大镜的镜片是凸透镜,具有透明、中间厚、边缘薄的特点。边缘厚与凸透镜的实际结构相反。故选A。
18.A
详解:放大镜通过透镜使物体图像放大,从而提升细节的可见性。题干直接比较放大镜与肉眼的观察效果,放大镜的功能是增强清晰度,因此观察结果更清楚。
故选A。
19.C
详解:为了更清楚地使用显微镜观察细胞,我们观察时,双眼都要睁开,左眼对准接目镜注视,右眼睁开,便于画图。故选C。
20.
详解:在制作洋葱表皮的临时装片时,镊子用于夹取洋葱表皮、盖玻片等薄而小的实验材料,避免直接用手接触造成污染或损坏。
小刀用于将洋葱切成小块,方便从内侧撕取表皮。
滴管用于吸取和滴加少量液体,如清水、碘液等。
碘酒作为染色剂,滴加在标本上,使细胞结构更清晰,便于观察。
吸水纸放置在盖玻片一侧,吸引另一侧的染液或多余水分,使染色均匀或吸干水分。
21.(1)B
(2)C
(3)A
(4)C
(5) 跨度 拱桥的跨度越小
分析:建筑中有很多的结构,不同结构有不同的作用。
详解:(1)拱形桥的设计灵感常来自鸡蛋壳所展示的拱形结构,这种形状能更好地分散和承受外力。故选B。
(2)拱形结构能将重量和压力分散到桥墩或两岸,从而增强桥梁的稳定性和承载能力,因此建成拱形主要是为了更加牢固。虽然拱形桥也可能美观或节省材料,但主要目的是结构上的坚固。故选C。
(3)为了比较拱桥和平面桥谁承受的力较大,需要控制其他变量(如桥墩距离、材料),而改变桥面形状,这样才能直接测试结构对承受力的影响。故选A。
(4)对比图中三种纸拱,最不易变形的是选项C,它的拱形结构更稳固。
(5)这个实验改变的是纸拱的跨度,而承受垫圈的个数代表抗弯曲能力。数据表明,随着跨度增加,承受的垫圈数减少,即抗弯曲能力减弱。因此,研究的是拱桥的跨度与抗弯曲能力的关系。从表中数据可见,随着拱桥跨度增大,能承受的垫圈数减少,说明桥的跨度越小,其抗弯曲能力越强。
22.(1)A
(2)A
(3)符合塔台设计要求,设计方案详细;美观;塔高足够高;顶端承重最强;抗风能力强
分析:在一项工程中,测试是重要环节,它是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。塔高、承重、抗风能力和抗震能力为塔台模型制作的必要条件,我们需要测试塔台模型的这几项能力。在测试塔台模型之前,我们要先明确测试标准,测试的方法、标准、工具都需要统一,这样才能保证测试公平且方便对比。
详解:(1)比较三组的顶端承重情况,1组是7本书,2组是3本书,3组是5本书。因为7>5>3,所以顶端承重能力最强的是1组,答案选A。
(2)从各项指标综合来看,1组塔高60厘米符合不超过60厘米的要求;成本9.8元低于10元;顶端承重7本书在三组中最强;抗风能力为3级风;设计方案得5分说明详细;分工合作得5分、美观得4分也表现较好。2组塔高62厘米超过要求,成本11.6元超过10元。3组虽然成本低,但顶端承重不如1组,综合表现不如1组。所以较为合理的是1组,答案选A。
(3)设计的塔台必须达到指定高度,保证站立,且能承受一定的重量和风力,并具有一定的抗震能力,还要尽量节省材料,能达到稳固、美观、价廉的平衡。因此要详细阐述1组符合塔台设计要求的各个方面。从设计角度看,设计方案详细;从外观角度,美观得分较高;从高度角度,达到60厘米足够高;从承重能力看,顶端承重最强;从抗风能力看,能达到3级风较强。这些方面使得1组在综合考量下更为合理。
23.(1)C
(2)B
(3)主体安全
(4)加大底部面积
(5)三角形
分析: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。工程建设的一般步骤是明确一个要解决的问题,在限制条件下进行设计,制作一个模型(画或写设计方案),测试这个模型,评估并改进,最后实施建设。
详解:(1)在竞标过程中,项目成本和项目安全性是竞标要点。A选项错误。制定标书时小组要分工合作、综合组内成员的意见。B选项错误。标书要表现出小组对这项工程的详细计划,可以用图画、文字、标识、标记等多种形式相互配合制定标书,并结合文字、绘图、语言描述等方式表达构思。C选项正确。故选C。
(2)为不影响队员踢球,且视野开阔能够左右兼顾到两边的队员,在球场中线外围建造塔台最为合适。球场正中央会影响比赛进行;球门后面和边角位置视野有局限。故选B。
(3)在设计的过程中需要考虑众多因素,最优先考虑的是主体安全(项目安全性)。因为塔台需要供人使用,必须确保使用过程中不会出现安全问题,如倒塌等,只有在保证安全的基础上,才能考虑其他因素,如美观、成本等。
(4)加大底部面积可以提高塔台的抗震能力,使之更稳定。加大底部质量(加滚珠、加弹簧)也可以提高塔台的抗震能力,如弹簧能起到缓冲减震的作用,减少震动对塔台的影响。
(5) 三角形具有稳定性,制作塔台模型时,使用三角形结构可以使塔台更稳固。
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专题12 技术、工程与社会(专项训练)
第一部分 知识回顾
一、自然世界与人工世界
1.自然世界
(1)定义:自然界本来就存在,没有经过人类加工制造的事物。
(2)举例:植物、动物、山脉、河流、海洋、土壤、矿石。
2.人工世界
(1)定义:人类设计、制造、建造出来的物品与环境。
(2)举例:高楼、汽车、手机、桥梁、家电、工具、衣服。
3.两者关系
(1)人类从自然世界获取材料与能源。
(2)利用技术创造人工世界,改善生活。
(3)合理开发,保护自然,实现可持续发展。
二、常见工具及其使用
1.常见工具与功能
(1)螺丝刀:拧紧、松开螺丝。
(2)锤子:敲击、钉钉子、敲打。
(3)剪刀:剪切纸张、布料。
(4)镊子:夹取细小物品。
(5)扳手:拧动螺母、螺栓。
2.使用工具的优势
(1)更省力、更方便、更快捷。
(2)更精确、更安全、效率更高。
3.使用原则
(1)选择合适工具。
(2)规范操作,注意安全。
(3)用后整理、保养。
三、简单机械——杠杆
1.杠杆三要素
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。
(2)用力点:施加力的位置。
(3)阻力点:承受重物、克服阻力的位置。
2.杠杆分类
(1)省力杠杆:用力点到支点距离 > 阻力点到支点距离。
举例:开瓶器、羊角锤、撬棍、老虎钳。
(2)费力杠杆:用力点到支点距离 < 阻力点到支点距离。
举例:镊子、钓鱼竿、筷子、理发剪。
(3)等臂杠杆:两边距离相等,不省力不费力。
举例:天平、跷跷板。
四、简单机械——滑轮与轮轴
1.定滑轮
(1)位置固定不动。
(2)作用:改变力的方向,不省力。
(3)应用:旗杆顶部滑轮。
2.动滑轮
(1)随重物一起移动。
(2)作用:省力,不改变力的方向。
3.轮轴
(1)结构:轮 + 轴固定在一起。
(2)原理:在轮上用力省力。
(3)应用:水龙头、门把手、汽车方向盘、螺丝刀。
五、简单机械——斜面
1.斜面原理
(1)斜面是一种省力简单机械。
(2)特点:省力,但费距离。
2.省力规律
(1)高度相同时,斜面越长,越省力。
3.生活应用
(1)盘山公路(S形)。
(2)楼梯、斜坡、螺丝钉。
(3)卸货滑板。
六、技术发明与科学原理
1.科学原理支撑技术发明
(1)飞机升空:伯努利原理(流速大、压强小)。
(2)潜水艇:浮力原理。
(3)雷达:仿生蝙蝠回声定位。
2.仿生学
(1)定义:模仿生物的结构、功能发明新技术。
(2)举例:
鸟→飞机
鱼→潜水艇
蝙蝠→雷达
蜻蜓→直升机
3.发明动力
(1)生活需求。
(2)解决实际问题。
七、工程设计的基本步骤
1.明确问题
(1)找到需要解决的问题。
(2)明确要求、条件、用途。
2.设计方案
(1)画图、构思、选择材料。
(2)考虑安全、稳固、美观、成本。
3.制作模型
(1)做出简易模型或样品。
测试与评估
(1)测试性能:承重、稳固、效果。
(2)评估优缺点。
改进与优化
(1)根据问题调整结构、材料、形状。
(2)反复改进,达到最佳效果。
八、技术与工程改变生活
1.积极影响
(1)交通:高铁、汽车、飞机,出行快捷。
(2)通信:电话、网络,沟通方便。
(3)家电:省时省力,生活舒适。
(4)重大工程:大桥、大坝,促进发展。
2.技术的两面性
(1)好处:便利、高效、发展快。
(2)问题:污染、资源消耗、电子垃圾。
3.正确态度
(1)合理利用技术。
(2)节约资源、保护环境。
第二部分 提升训练
一、填空题
1.放大镜是一种________,它能把物体的图像________,让我们看到更多细节。
2.用显微镜观察物体时,倍数越大,看到的图像越______,视野越__________。
3.放大镜镜片的特点是透明、中央_______、边缘_______。
4.光学显微镜______(填“是”或“不是”)用透镜组合而成的,这种显微镜的放大倍数比电子显微镜的______(填“小”或“大”)。
5.像铁塔这样骨架式的构造叫做______结构,这种结构最突出的优点是______。
6.科学家们受蝴蝶的启发,将______________的______________制成了对______________的百叶窗样式。
二、判断题
7.放大镜越大,其放大的倍数也一定越大。( )
8.小红觉得病毒和细菌一样,都可以用光学显微镜观察到。( )
9.科技发明的核心是解决生活中的实际问题。( )
10.放大镜镜片的放大倍数与其直径大小有关。( )
11.高楼大厦和隧道都需要用承重能力很强的钢筋混凝土来制造。( )
12.英国工程师瓦特对原始蒸汽机作出重大改进。( )
13.用显微镜比用放大镜观察到的视野更大。( )
三、选择题
14.下面物体的镜片具有中央厚、边缘薄的特点的是( )。
A.近视眼镜 B.老花眼镜 C.普通窗玻璃
15.在显微镜下观察水滴中的微小生物,如果这些生物运动迅速,不便于观察,我们可以采取措施控制这些生物的运动速度。以下做法正确的是( )。
A.将吸水纸放在微生物上 B.在微生物的载玻片上滴少量红墨水
C.在载玻片上放少量脱脂棉纤维 D.载玻片上放更多微生物,阻止运动
16.下图是在显微镜下观察到洋葱表皮细胞,要使它移动到中间,应向( )移动。
A.右上方 B.左上方 C.右下方 D.左下方
17.放大镜的镜片特点有( )。
①透明;②中间厚;③边缘薄;④边缘厚
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
18.用放大镜观察物体,与肉眼相比( )。
A.更清楚 B.更模糊 C.不变
19.在使用显微镜时,下列操作符合要求的是( )。
A. B. C.
四、连线题
20.将制作洋葱表皮临时装片需要的材料与用途连线。
镊子 吸取多余水分
小刀 夹取实验材料
滴管 染色
碘酒 吸取少量液体
吸水纸 切割洋葱
五、实验题
21.探究建筑物结构与受力的关系。
桥的坚固性与它的结构有什么关系?让我们一起来探究吧。
(1)我们小组发现公园中有一座石拱桥,它的设计受到( )的启示。
A.鸟窝 B.鸡蛋 C.麦秆
(2)这座桥梁之所以建成拱形,主要是为了( )。
A.更加美观 B.节省材料 C.更加牢固
(3)用实验探究拱桥和平面桥谁承受的力较大,需要改变的条件是( )。
A.桥面形状 B.桥墩间的距离 C.纸的种类和大小
(4)为了深入研究拱桥的特点,我们又做了第二个实验,下面三种纸拱中,最不容易变形的是( )。
(5)我们又做了第三个实验,数据记录如下。
纸拱跨度
5厘米
10厘米
15厘米
20厘米
承受垫圈的个数
16
12
7
1
我们要研究的是拱桥_____________与抗弯曲能力的关系,从实验数据中我们得出结论:_____________抗弯曲能力越强。
22.六(一)班3个小组根据塔台制作要求,各制作了1个塔台模型并将测试情况记录如下表。
塔台模型制作要求:1.塔高不要超过60厘米;2.成本要低于10元;3.塔台要具有一定的承重能力、抗风能力和抗震能力。
组别
设计方案
塔高
顶端承重
抗风能力
抗震能力
成本统计
分工合作
美观
1组
5分
60厘米
7本书
3级风
3级
9.8元
5分
4分
2组
4分
62厘米
3本书
2级风
2级
11.6元
4分
3分
3组
4分
55厘米
5本书
3级风
2级
7.3元
3分
3分
(1)三组顶端承重能力最强的是( )。
A.1组 B.2组 C.3组
(2)综合考虑,你觉得这三组塔台较为合理的是( )。
A.1组 B.2组 C.3组
(3)你判断(2)的理由是__________。
23.小科和小惠想要拿下学校足球场塔台项目的招标,让我们跟着他们的步伐,感受工程的复杂与魅力。
××小学足球场塔台招标公告项目名称:足球场塔台建设工程
项目需求:建一个塔台,供足球教练在塔台上指挥队员训练。要有一个可上下通行的通道,底部能够移动,有一定的承重、抗风、抗震能力,并且美观价廉。欢迎同学们踊跃参与,领取材料包并制作三个塔高60cm的塔台模型进行竞标。
(1)竞标过程中,下列说法或做法正确的是( )。
A.竞标要点是成本与美观程度
B.制订标书时,无需综合组内成员的意见
C.结合文字、绘图、语言描述等方式表达构思
(2)在设计前,小科和小惠来到学校足球场(如图)实地考察。你认为塔台建在( )最合适。
A.球场正中央的A处 B.中线外围的B处 C.球门后面的C处
(3)在设计的过程中需要考虑众多因素,最优先考虑的是__________(选填“主体安全”或“建造速度”)。
(4)学校旁边有一条大路,经常有卡车开过,地面震动得厉害,他们提出要增强塔台的抗震能力,可以__________(写一条)。
(5)制作塔台模型时,使用__________(选填“三角形”或“平行四边形”)结构能使塔台更稳固。
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