第五单元 风格各异的建筑（期末知识清单）六年级科学下学期（冀人版）

第五单元 风格各异的建筑 (知识清单+实验探究) 第17课 建筑物的结构 1.（赵州桥）是世界上保存最完整的（古代单孔石拱）桥。它经历了多次（洪水）冲击和（地震）的考验，却安然无恙的挺立在（洨河）之上。 2.很多建筑的结构可以在自然界中找到类似的（原型）。 建筑物 结构 建筑物 结构 赵州桥 拱形结构 中国国家体育场（鸟巢） 框架结构 山海关 实心、拱形 埃菲尔铁塔 三峡大坝、墙体、桥墩 实心结构 铁架桥 杭州国际会议中心 球形结构 悉尼歌剧院 薄壳结构 泰姬陵 圆屋顶结构 国家游泳中心(水立方） 金字塔、卢浮宫金字塔 三角形结构 中国国家大剧院 3.通过（对比实验）我们发现（拱形）桥比（平面）桥承载的棋子数量（更多），根据实验现象我们可以得出（拱形承受的力比较大）。 4.怎样使纸拱承载更大的重量？ ①加重桥墩；②增加纸板的厚度；③在纸拱下面增加支撑。 5.楼板、立柱为什么做成空心的？ 空心结构能够在保证承载力的同时大大减轻自身重量。 6.屋顶或墙体的钢架结构为什么是三角形的？ 三角形具有稳定性，有着稳固、坚定、耐压的特点。 7.球形建筑承载的力大吗？ 物体在球的任意位置用力，力都能向四周分散开来，这使得它比任何形状都要坚固。 8.建筑物的结构或选材有什么科学道理？ 不同的建筑物采用不同的结构和材料，主要目的之一是增大建筑物所能承受的力。 9.仿生建筑是一种（绿色环保）建筑，在我们的生活中越来越常见。 仿生建筑 原型 仿生建筑 原型 蘑菇房屋 蘑菇的外形 中国国家体育场 鸟巢的结构 站台的廊柱 麦秆的空心结构 赵州桥 蛋壳的壳体结构 台湾101大厦 竹节的结构 印度莲花寺 莲花的结构 螺旋塔 DNA双螺旋 第18课 建筑物的系统 1.在生产生活中，人类为了满足自己的需要，对已有的（物质材料）和（生活环境）加以系统性的（开发、生产、加工、建造）等，这便是（工程）。 2.建造住宅是一项（复杂的）工程。建造一所舒适、环保的住宅应该考虑（结构系统）、（供水系统）、（供暖系统）、（采光系统）等。 3.供水系统中的用水器：①燃气热水器，由（阀体、主燃烧器、安全装置）等组成。热水器安装时，进水管、出水管上都应该安装（阀门），可以通过阀门控制（进水）和（出水）。②马桶，由（进水管、出水管、阀门）等部分组成，排出的废水流入（废水管道）中。 4.我们观察的家庭采用的是（集中供暖）方式。家庭供暖系统由（供水部分、散热部分、回水部分）组成。 5.集中供暖系统是怎样工作的？ 由供热站通过管道将热水送入家庭住宅，再通过室内的总阀门、热水管、散热器阀门进入散热器，散热后的水由散热器出水口流入回水管，流出室外。 6.天然采光的要求一般分为（侧窗采光）、（天窗采光）、（混合采光）三类。 7.物联网可以（实时）采集物体数据，并将物体的信息通过（互联网）实时准确地传递出去，通过其自身的（智能处理）功能，实现对物体的（智能控制）。 8.智能家居利用了（物联网）的原理，将手机等（终端）和家居利用（互联网）连接起来，提升了家居的（安全性）、（便利性）和（智能性），并实现（环保节能）的居住环境。 9.物联网技术给我们的生活带来了什么影响？ ①智慧出行，使出行更方便，同时更加绿色环保；②智能购物，使购物更加便捷；③智慧医疗，使看病更加方便； 第19课 科学技术对建筑物的影响 1.早在（55万）年前，我们的祖先为了（生存），找到了能够当房子的（山洞）。 2.古时候，人类只能住在（洞穴）、（草棚）和（树巢）中。为了寻找远处的食物，人们用（兽皮）做成（可移动）的帐篷，这可能是人类最早建造的房屋。 3.后来人们学会了生产和使用（简单工具），用木头做成能遮风挡雨的（木屋）。人们在木架外面扎上（枝条），用（树枝）扎成屋顶，在屋的外面抹上（泥巴），做成简单的房屋。 4.随着技术的发展，人们发明并生产出了（砖）、（瓦）、（石灰）等各种各样的建筑材料。各式各样的（民居）和金碧辉煌的（宫殿）开始出现了。 5.从19世纪到20世纪，一些（工匠）和（工程师）相继研制出了（水泥）、（塑料）、（混凝土）等许多新型建筑材料。从（手工操作）、（半手工操作）、（机械化）到（自动化），建筑机械得到迅速发展。 6.（景观设计）、（建筑设计）、（室内设计）、（机械挖土工艺）等技术的进步也推动了建筑的进一步发展。（高层建筑）和（大跨度建筑）相继出现。 7.进入21世纪以后，随着（建筑机器人）、（太阳能技术）、（3D打印）、（空中造楼机）等高新建筑技术的出现，以及各种新型建筑材料的使用，（智能建筑）和（生态建筑）越来越多地出现在人们的视野中。 8.从古至今建筑物是怎样发展变化的？建筑物变化的原因是什么？ ①从古至今建筑物经历了由天然洞穴到人造住所，结构由简单到复杂，功能由单一到综合的过程。 2 建筑材料和建筑技术的进步是建筑物变化的原因。 9.在不同的历史时期，人类的建筑物在哪些方面发生了变化？ 在不同的历史时期，人类的建筑物在结构、功能、材料和建筑技术等方面发生了变化。 10.建筑材料和建筑技术的发展是怎样推动建筑物变化的？ 建筑材料和建筑技术的发展大大提高了建筑物的安全性，使建筑物的结构更复杂、功能更完善、外观更美。 11.（科学技术）的进步推动了建筑物的发展变化，但是也带来了一些（负面影响）。比如：高层建筑玻璃幕墙的光污染、装修材料的化学污染等。 12.我国大陆地区地域（辽阔），所跨（纬度）较大，造成了各地区（气候）和（环境）的差异，这就要求建筑物要有不同的抵御（不利气候条件）的特性，如（防雨）、（耐寒）、（坚固防风）等特性，因此，在长期的发展中各地建筑形成了（不同的）结构特点。除此之外，建筑物的特点还与人们的（生活方式）及（文化传承）有关。 13.随着科学的发展，人们发明了很多建筑新技术，如（建筑机器人）和（3D打印建筑材料）等，这些新技术降低了工程的（成本），提高了建筑的（质量）。 例题1 1．磊磊想探究“不同形状的纸桥哪种受力大”，下图是他画的拱形桥、平面桥示意图。 （1）磊磊是通过 实验来进行验证的、实验的相同条件是 。不同条件是 。 （2）磊磊记录了不同桥面坍塌时各放垫圈的数量 桥面形状 拱形 平面 垫圈数量（个） 12 5 分析实验数据，实验结论是 。 【答案】 对比 桥墩之间的距离、桥墩的高度、纸的种类和大小 桥面形状不同，一个是平面，另一个是拱形 拱形纸桥比平面纸桥承载量大 【详解】（1）设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验。磊磊想探究“不同形状的纸桥哪种受力大”并且分别画了拱形桥、平面桥的示意图。很明显，该实验是对比实验。 桥的形状，如“一个是平面，另一个是拱形”就是本对比实验的变量，也就是要研究的不同条件。对比实验只能改变一个条件，其他条件要保持不变。相同条件是桥墩之间的距离、桥墩的高度、纸的种类和大小等等。 （2）在实验记录表中，我们可以看出，拱形纸桥可以承重12个垫圈，平面纸桥可以承重5个垫圈，从中可以得出，拱形纸桥比平面纸桥的承载量大。 例题2 2．乐乐给建筑的形状和结构分类，发现很多建筑的外形是上部小，底部大，如下图。这种结构有什么优点？他决定做实验进行验证     卢浮宫玻璃金字塔              埃菲尔铁塔 他用同样的卡纸，制作了两个相同的圆柱，一个在底部粘贴了3个螺母，另一个在顶部粘贴了3个螺母，如下图。将两个圆柱一起放在材料盘中进行晃动，发现螺母在顶部的圆柱易倾倒 （1）分析乐乐的实验方法和现象，推测他研究的问题可能是 。 （2）分析实验结论，可以发现 。 【答案】 上轻下重的建筑和上重下轻的建筑谁更稳固 上轻下重的建筑更稳固 【详解】（1）制作了两个相同的圆柱，一个在底部粘贴了3个螺母，另一个在顶部粘贴了3个螺母，将两个圆柱一起放在材料盘中进行晃动，发现螺母在顶部的圆柱易倾倒。进行的对比实验，改变的条件是上轻下重的建筑和上重下轻的建筑，其他的条件均相同。研究的问题可能是上轻下重的建筑和上重下轻的建筑谁更稳固。 （2）上小下大、上轻下重的物体稳定性好。实验结论：上轻下重的建筑更稳固。 例题3 3．阅读材料，回答问题。 材料：鸟巢（国家体育场）是2008年北京奥运会的主体育场，它的建筑结构独特。鸟巢采用了大量的钢结构，形成了复杂而富有韵律的空间扭曲的马鞍形钢结构编织屋面，如同一个巨大的“鸟巢”。这种钢结构框架不仅具有极高的强度，能够承受巨大的重量和各种自然力的作用，而且还通过巧妙的设计，实现了建筑空间的最大化利用，为观众提供了良好的观赛视野。同时，其独特的造型也成为了北京的标志性建筑之一，展现了建筑艺术与结构力学的完美结合。 (1)根据材料，分析鸟巢的建筑结构有哪些特点？ (2)从鸟巢的例子中，谈谈建筑结构设计中需要考虑哪些因素？ 【答案】(1)特点：采用钢结构，强度高；结构复杂，呈空间扭曲的马鞍形编织屋面；实现空间最大化利用；造型独特，艺术感强。 (2)考虑因素：结构强度，保证能承受重量和自然力；空间利用，满足建筑功能需求；美观性，展现建筑艺术；与周边环境协调，成为城市景观一部分。 【分析】框架结构的建筑物中，墙面主要起到分隔空间的作用。 【小题1】采用钢结构，强度高：鸟巢使用了大量的钢材来构建其结构框架，这使得它具有极高的强度，能够承受巨大的重量和各种自然力的作用。 结构复杂，呈空间扭曲的马鞍形编织屋面：鸟巢的设计复杂，其屋面是由空间扭曲的马鞍形钢结构编织而成，形成了独特的视觉效果。 实现空间最大化利用：通过巧妙的设计，鸟巢在保证结构强度的同时，最大化了建筑空间的利用，为观众提供了良好的观赛视野。 造型独特，艺术感强：鸟巢的外观如同一个巨大的“鸟巢”，其独特的造型不仅成为了北京的标志性建筑之一，也展现了建筑艺术与结构力学的完美结合。 【小题2】结构强度：设计时必须确保结构能够承受建筑物的自重、使用荷载以及风、地震等自然力的作用，保证建筑物的安全性。 空间利用：建筑结构设计需要充分考虑空间的有效利用，满足建筑的功能需求，如观赛视野、使用面积等。 美观性：建筑结构设计应考虑建筑的美观性，展现建筑艺术，使建筑成为一件艺术品，提升城市的文化品位。 与周边环境的协调：建筑结构设计应考虑建筑物与周边环境的协调性，使其成为城市景观的一部分，增强建筑与环境的和谐统一。 学科网（北京）股份有限公司2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $