5.2 像工程师那样实践-2026-2027学年浙教版科学七年级上册

本初中科学讲义聚焦“像工程师那样实践”核心主题，系统梳理工程设计的完整流程，涵盖明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果六大环节，通过题型分类呈现表达创意、模型转化、任务设计、制约因素分析、评价改进等关键知识点，构建从理论到实践的学习支架。 资料以题型为载体，融合科学思维与探究实践，如通过保温杯底座设计步骤分析（典例1）、三球运动模型制作流程（变式1）等实例，培养学生模型建构与技术实践能力。评价改进环节（如红绿灯改进案例）强化创新思维，课中辅助教师教学，课后通过过关验收助力学生查漏补缺，提升工程实践素养。

5.2 像工程师那样实践 内 容 导 航 题型1 工程设计的基本步骤 题型2 表达创意与构想的方式 题型3 创意转化为模型或实物 题型4 根据现实的需要设计任务 题型5 工程设计需要考虑的条件和制约因素 题型6 设计的评价和改进 考 点 演 练 题型1 工程设计的基本步骤 解｜题｜知｜识 工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。 【典例1】某工程师计划设计一款保温杯底座，如图所示。该保温杯底座能对陶瓷杯、玻璃杯、塑料杯等多种杯子进行自动加热且保持恒温。其设计过程中有以下步骤： ①收集常用水杯的尺寸及材料； ②绘制设计草图； ③了解已有的保温杯垫的加热方式； ④编写使用说明书； ⑤绘制技术图样。 其中需要在方案构思之前进行的有（　　） A．①④ B．②③ C．①③ D．②⑤ 【答案】C 【解答】解：①收集常用水杯的尺寸及材料：属于设计前期收集信息，要在方案构思前完成，用来确定底座规格； ②绘制设计草图：属于方案构思阶段，构思出想法后才画草图，不在构思之前； ③了解已有的保温杯垫的加热方式：属于前期调研，收集已有技术信息，要在方案构思前完成； ④编写使用说明书：产品制作完成之后才编写，属于设计后期； ⑤绘制技术图样：方案确定后绘制加工用图纸，在构思之后； 所以方案构思之前进行的是①③； 故选：C。 【变式1】制作三球运动演示模型是一个工程实践的过程，其流程有：①制作一个模型，②在限制条件下进行设计，③发布成果，④测试这个模型、评估并改进，⑤明确一个要解决的问题。下列符合工程实践的过程是（　　） A．②⑤①③④ B．②⑤①④③ C．⑤②①③④ D．⑤②①④③ 【答案】D 【解答】解：⑤明确一个要解决的问题。在任何工程实践中，首先得清楚要解决什么问题。就像制作三球运动演示模型，要先明确比如是要展示三球的何种运动关系，是地球、月球、太阳的公转自转关系，还是其他特定的三球运动情况等。只有明确了问题，后续的设计和制作才有方向，所以这是工程实践的起始点。 ②在限制条件下进行设计。明确问题后，就要考虑各种限制条件来进行设计。例如制作三球运动演示模型，可能会受到材料成本、制作工艺难度、展示场地大小等条件限制。在这些限制下，设计出模型的结构、运动方式等具体方案，所以这一步紧跟在明确问题之后。 ①制作一个模型。有了设计方案，接下来就是按照设计把模型制作出来。将设计从图纸或设想转化为实际的模型，这是将前面的规划付诸实践的关键步骤。 ④测试这个模型、评估并改进。模型制作完成后，需要对其进行测试，看看是否能达成最初明确的要解决的问题，比如三球运动演示模型是否能准确展示预定的运动关系。通过测试发现模型存在的问题，然后进行评估并加以改进，使模型更加完善。 ③发布成果。当模型经过测试、评估和改进，达到了比较理想的状态后，就可以将成果发布出来，向他人展示这个三球运动演示模型的成果和意义等。综合以上分析，符合工程实践过程的是⑤②①④③。 故选：D。 【变式2】工程实践小组在设计制作简易潜望镜（如图）的活动中，下列做法不正确的是（　　） A．在制作之前要先设计方案 B．选择材料时可考虑生活中的废旧材料 C．按设计图制作后不能调整、改进 D．制作时镜片安放要呈一定角度 【答案】C 【解答】A.在制作任何物品之前，首先设计方案是非常必要的。它可以规划制作的步骤、确定所需的材料和工具等，A正确。 B.选择材料时考虑生活中的废旧材料，既环保又能降低成本，比如可以用废旧的硬纸板做镜筒等，B正确。 C.在根据设计图制作的过程中，由于实际操作情况或者对潜望镜效果的新要求等，往往需要对设计进行调整和改进，以达到更好的效果，C错误。D.制作潜望镜时，两片平面镜要呈一定角度（通常为 45 度）放置，这样才能保证光线经过两次反射后使人从下面看到上面的景象，D正确。 故选：C。 【变式3】最早的红绿灯只有红、绿两种颜色，后来经过改进，增加了一盏黄色的灯，提醒人们注意安全，于是红、黄、绿三色信号灯问世了。这一过程属于工程实践环节中的（　　） A．明确问题 B．实施计划 C．改进完善 D．设计方案 【答案】C 【解答】解：工程实践的六个环节：明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试改进、展示交流。最早的红绿灯只有红、绿两种颜色，后来经过改良后，增加了一盏黄色的灯，提醒人们注意危险，于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的马路工具出现在世界上。这一过程属于工程实践的测试改进环节。 故选：C。 题型2 表达创意与构想的方式 解｜题｜知｜识 运用科学的方法和语言表达出创意与构想。 【典例1】叙述技术创新的含义。 【答案】技术创新是指企业家对生产函数中诸生产要素进行新的组合，也就是建立一种新的生产函数，把一种完全新的生产要素组合引入生产过程，使生产的技术体系发生变革，从而增加附加值。 【解答】解：技术创新是指企业家对生产函数中诸生产要素进行新的组合，也就是建立一种新的生产函数，把一种完全新的生产要素组合引入生产过程，使生产的技术体系发生变革，从而增加附加值。创新的形式有： （1）生产新的产品； （2）引入新的生产方法、新的工艺过程； （3）开辟新的市场； （4）开拓并利用新的原材料或半制成品的供给来源； （5）采用新的生产组织方法。 故答案为： 技术创新是指企业家对生产函数中诸生产要素进行新的组合，也就是建立一种新的生产函数，把一种完全新的生产要素组合引入生产过程，使生产的技术体系发生变革，从而增加附加值。 题型3 创意转化为模型或实物 解｜题｜知｜识 当无法用实物进出表达时可以通过设计模型来转化创意。 【典例1】某班级同学为宣讲日地月相对运动及所产生的天文现象，他们采用不同器材与技术分组制作日地月三球运动模型。制作模型需要明确制作标准，下列因素中，确定标准时不需要考虑的是（　　） A．模型材料的颜色 B．天体运动周期的比例 C．天体间距离的比例 D．模型的大小与重量 【答案】A 【解答】解：制作地月日三球运动模型的核心是模拟天体的运动规律和相对关系，所以需要考虑天体运动周期的比例（保证运动规律符合实际）、天体间距离的比例（体现相对位置关系）、模型的大小与重量（方便操作和展示）；而模型材料的颜色只是外观装饰，不影响对天体运动规律和天文现象的模拟，因此定标准时不需要考虑； 故选：A。 【变式1】制作日地月三球相对运动模型时，在确定标准环节，不需要考虑的因素是（　　） A．天体运行周期的比例 B．天体间距离的比例 C．模型材料的颜色 D．模型的大小和重量 【答案】C 【解答】解：天体运行周期是日地月三球相对运动的重要特征之一。在制作模型时，考虑天体运行周期的比例，能够更准确地模拟和展示日地月之间的相对运动规律，所以该因素需要考虑，A错误。 天体间距离影响着它们之间的相互作用和相对位置关系。确定天体间距离的比例，有助于更真实地呈现日地月的空间分布和运动状态，所以该因素需要考虑，B错误。 模型材料的颜色主要影响模型的外观视觉效果，与日地月三球相对运动的本质特征和规律并无直接关联，在确定标准环节不需要考虑，C正确。 模型的大小和重量会影响模型的稳定性、可操作性以及展示效果等。合适的大小和重量对于模型的制作、摆放和演示都很重要，所以该因素需要考虑，D错误。 故选：C。 【变式2】三球运动演示模型制作评价表的作用不包含下列选项中的（　　） A．帮助我们明确模型的制作工艺 B．指导我们选择合适的工具 C．帮助我们明确模型设计的限制条件 D．帮助我们理解模型的科学原理 【答案】D 【解答】解：A、制作评价表通常会涉及对模型制作工艺的要求和评价标准，比如模型的拼接工艺是否精细、材料的处理工艺是否得当等。通过评价表可以让制作者清楚了解到模型制作工艺方面需要达到的水平，所以它能帮助我们明确模型的制作工艺，A选项不符合题意。 B、制作评价表可能会提及制作模型所需的工具相关内容。例如，如果模型需要切割材料，评价表可能会要求使用合适的切割工具以保证切割精度，这就可以指导我们选择合适的工具，B选项不符合题意。 C、模型设计往往存在一些限制条件，如材料的可获取性、成本限制、制作时间限制等。评价表可以明确这些限制条件，比如规定模型制作成本不能超过一定金额，或者必须在特定时间内完成等，帮助制作者在设计模型时考虑这些因素，C选项不符合题意。 D、模型的科学原理主要是通过对模型所代表的科学现象、规律的学习和理解来掌握的，而制作评价表主要侧重于对模型制作过程、工艺、符合要求程度等方面的评价，并不直接帮助我们理解模型背后的科学原理，D选项符合题意。 故选：D。 【变式3】“模拟实验”是一种常用的科学研究方法。在不能对研究对象直接研究时，可通过对其替代物的研究获取事实材料，来间接研究原型的性质。下列属于模拟实验的是（　　） A．测量铁丝直径 B．测量液体温度 C．观察手指指纹 D．研究地球形状 【答案】D 【解答】解：AB、测量钢丝的直径和液体温度可以直接用器材测量，不需要用到模拟实验法，故AB错误； C、观察手指指纹可以对手指直接观察，不需要用到模拟实验法，故C错误； D、研究地球形状用到了篮球作为模型，用到了模拟实验法，故D正确。 故选：D。 题型4 根据现实的需要设计任务 解｜题｜知｜识 设计任务需要根据实际需求来设计和分配任务。 【典例1】日常生活中，老年人最容易发生从椅子上要站起来的瞬间猛地一头栽倒的事故，为解决这个问题，设计师对图椅子的扶手前端和底腿前端进行改进，以下改进方案最合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：有斜杆可使椅子向前倾斜时能支撑，扶手前端上翘便于手握，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【变式1】某学习小组在设计制作走马灯的活动中，下列做法错误的是（　　） A．.选择叶轮材料应考虑轻薄、易被推动的 B．走马灯工作时，以轮轴为参照物，剪纸是静止的 C．.点燃的蜡烛应放在合适的位置才能让走马灯转动 D．.为了让走马灯顺利转动，除顶部叶轮外，应把其它部分做成密封的 【答案】D 【解答】解：A.制作走马灯的叶轮时，选择叶材质轻、易被吹动的材料，这样蜡烛燃烧产生的热空气流动时更容易推动叶轮转动，该做法是合理的，A选项正确。 B.走马灯工作时，剪纸固定在轮轴上，以轮轴为参照物，剪纸相对于轮轴的位置没有发生变化，所以剪纸是静止的，B选项正确。 C.点燃的蜡烛要放在合适的位置，使得蜡烛燃烧产生的热空气能够有效地上升，推动叶轮转动，从而带动走马灯转动，C选项正确。 D.为了让走马灯顺利转动，需要有空气的流动，若把除顶部叶轮外的其它部分做成密封的，空气无法形成有效的对流，热空气不能持续推动叶轮转动，走马灯就无法正常工作，该做法错误，D选项错误。 故选：D。 【变式2】小明和小华分别购买了两种橡胶球，小明说：“我的弹性比你的好”。小华说：“我希望你能证实你的说法”。小明可选择下列哪个方案来解决这个问题（　　） A．两球向墙扔去，比较它们反弹时离墙的距离 B．手触摸两球，看哪一个球较硬 C．两球于离地等高处由静止下落，比较它们反弹的高度 D．把两球向地面掷下，比较它们反弹的高度 【答案】C 【解答】解：A、两球向墙扔去，两球反弹的大小与用力的大小有关，不能根据反弹时离墙的距离区分它们弹性的大小。此选项不符合题意。 B、球的硬度不能决定弹性的大小。此选项不符合题意。 C、两球于离地等高处由静止下落，除了球自身所受到的重力，不受其它作用力，比较它们反弹的高度。这种办法是合理的。此选项符合题意。 D、把两球向地面掷下，小球反弹的高度与用力的大小有关。此选项不符合题意。 故选：C。 题型5 工程设计需要考虑的条件和制约因素 解｜题｜知｜识 工程设计需要考虑可行性、方面实施、材料已获得、重复性等方面。 【典例1】请根据所学的工程与技术知识，设计一款板凳。设计要求：a．稳定坚固；b．坐着舒适；c．承重性好；d．可多张叠放。以下四款板凳模型最符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：A.板凳结构较为简单，四条腿之间只有两条腿之间有一个加固结构，稳定性可能较差，不太能满足稳定坚固和承重性好的要求，故A错误； B.板凳在三条腿之间有交互的加固结构，增加了稳定性和坚固程度，有利于承重。同时，其凳面较为宽大，能提高坐着的舒适度。而且从结构上看，有可能实现多张叠放，故B正确； C.该板凳结构较为简单，四条腿之间没有额外的加固结构，稳定性可能较差，不太能满足稳定坚固和承重性好的要求，故C错误； D.板凳结构较为简单，四条腿之间有一个交叉的加固结构，稳定性相对较好，但从结构上看，不可能实现多张叠放，故D错误。 故选：B。 【变式1】小嘉准备为行动不便的爷爷设计一辆轮椅，如图所示。下列人体尺寸中不需要考虑的是（　　） A．坐姿臀宽 B．坐姿背高 C．坐姿腿长 D．坐姿肩宽 【答案】D 【解答】解：A．坐姿臀宽：会影响轮椅座椅的宽度设计，需要考虑，故A正确； B．坐姿肩高：会影响轮椅靠背的高度、扶手高度等设计，需要考虑，故B正确； C．坐姿腿长：会影响轮椅脚踏板的位置、座椅深度等设计，需要考虑，故C正确； D．坐姿脚宽：轮椅的脚踏板或相关部件设计一般不会以脚宽为核心参考因素，因此不需要考虑，故D错误； 故选：D。 【变式2】如图所示为一款移动铅球架，设计时要考虑各种因素。下列分析中，不合理的是（　　） A．铅球运动员的体重大，铅球架的结构要能承受运动员的体重 B．铅球放置在搁置架的两杆间，两个杆的间距要适合铅球的直径 C．为使铅球架方便移动，底部可安装万向轮 D．铅球架的高度应方便运动员取放 【答案】A 【解答】解：A．铅球架是用来放置铅球的，并非用来承受运动员的体重，运动员体重与铅球架结构的设计并无直接关联，故A正确； B．铅球放置在搁架的两杆间，为了稳定放置铅球，两杆间距要考虑铅球的直径，故B错误； C．为了让铅球架能够方便移动，在底部安装万向轮是合理的设计，故C错误； D．铅球架的高度如果能方便运动员取放铅球，符合使用的便利性原则，故D错误； 故选：A。 【变式3】设计如图所示的轮椅时，下列人体尺寸中不需要考虑的是（　　） A．坐姿肘高 B．坐姿背高 C．坐姿腿宽 D．坐姿肩宽 【答案】D 【解答】解：从轮椅的设计需求来看：坐姿背高（B）：决定轮椅靠背的高度，需要考虑；坐姿腿宽（C）：影响轮椅座位的宽度设计，需要考虑；坐姿肘高（A）：和轮椅扶手高度、操作轮椅的舒适性相关，需要考虑；而坐姿肩宽（D）与轮椅设计无直接关联，因此不需要考虑； 故选：D。 题型6 设计的评价和改进 解｜题｜知｜识 设计的评价主要从目的、过程和结果方面进行评价，并根据评价结果提出改进措施。 【典例1】乐乐发现很多食品包装袋的袋口设计成“锯齿”状，他猜想袋口做成“锯齿”状可减小撕开时用力的大小，请你选择能验证猜想的最佳设计方案（　　） A．同一人分别在“锯齿”状和“平边”状位置撕开同一包装袋，比较用力大小 B．同一人分别在“锯齿”状和“平边”状位置撕开不同包装袋，比较用力大小 C．多位同学在包装袋任意位置撕开不同包装袋，交流比较用力的大小 D．多位同学在包装袋“锯齿”状位置撕开包装袋，交流比较用力的大小 【答案】A 【解答】解：撕开袋口的力可能与袋的材料、厚度及袋口的形状等因素有关，为验证袋口做成“锯齿”形状可减小撕开时用力的大小，要控制使用同一种材料的袋口（则厚度也相同），只改变袋口的形状（“平边”状和“锯齿“状），比较在“锯齿”状位置和平边位置撕开时所用力的大小，故只有A正确。 故选：A。 【变式1】小虹家有一盆栽的郁金香，过去一直开红色花，今年却开出了紫色的花，小虹认为这是土壤中缺水引起的，但她经过一段时间补充水分后，还是开紫色的花。这说明实验结果与原来的假设是不符合的。对此，小虹最好的处理方法是（　　） A．修改假设，重新实验 B．修改实验结果，使其与假设相符 C．宣告失败，停止实验 D．继续重复实验，直到与假设相符 【答案】A 【解答】A.结果与假设不符合，可以修改假设，重新实验，故A正确； B.如果实验过程是合理正确的，不需修改实验结果，使其与假设相符，故B错误； C.探究实验并不是所有问题通过一次实验就能得到正确的结论，实验失败，应找出失败的原因，继续探究，故C错误； D.实验结果是合理的，不能修改实验结果，继续重复实验，满足假设，故D错误； 故选：A。 【变式2】某校项目化小组根据第五章所学的工程与技术知识，想设计一张教室用午睡椅。设计要求如下：a.结构稳固，躺卧舒适；b.可折叠或可收纳；c.适合初中生身高体型，支撑合理；d.材料安全环保，成本合理。请依据工程设计的基本过程，回答下列问题： （1）工程设计存在以下过程：①设计方案；②明确问题；③检验作品；④改进完善；⑤实施计划；⑥发布成果，先后顺序正确的是　　 。 A.①②③④⑤⑥ B.②①⑤③④⑥ C.①②③⑤④⑥ D.②①③⑤④⑥ （2）在“明确问题”阶段，同学们需要收集信息和界定需求。以下活动中，不属于该阶段应完成的是　　 。 A.绘制午睡椅的装配图和零件尺寸图 B.查阅人体工程学中关于脊柱支撑的相关知识 C.调查同学们午睡时的姿势习惯与舒适度需求 （3）在“设计方案”时，需考虑各项设计要求。下列因素与设计要求关联最弱的是　　 。 A.椅背角度调节范围的设定 B.面料的透气性与柔软度 C.折叠椅的耐用性与操作便捷性 D.午睡椅外观颜色的时尚程度 （4）为检验是否满足设计要求a，下列测试方法中最合理的是　　 。 A.检查缝线是否整齐美观 B.测量折叠后的厚度与占地面积 C.快速开合折叠20次，观察是否顺畅 D.请不同身高体重的同学实际躺卧，并模拟翻身动作 【答案】（1）B； （2）A； （3）D； （4）D。 【解答】解：（1）工程设计的基本过程顺序是：②明确问题→①设计方案→⑤实施计划→③检验作品→④改进完善→⑥发布成果，对应选项B；（2）“明确问题”阶段的核心是收集信息、界定需求，而绘制装配图和零件尺寸图属于“设计方案”或“实施计划”阶段的工作，不属于“明确问题”阶段，对应选项A； （3）设计要求为：结构稳固、躺卧舒适；可折叠或收纳；造型美观、支撑合理；材料安全环保、成本合理；A、B、C选项分别对应“躺卧舒适”“躺卧舒适”“可折叠收纳”的设计要求；D选项“外观颜色的时尚程度”和核心设计要求的关联最弱，对应选项 D； （4）设计要求a是“结构稳固，躺卧舒适”，测试这个要求最合理的方法是让不同身高体重的同学实际躺卧并模拟翻身动作，以此验证结构和舒适度，对应选项D。 故答案为： （1）B； （2）A； （3）D； （4）D。 【变式3】某天，科学老师上课的时候需要擦黑板，但是他一时找不到黑板擦，学生提醒老师可以用湿抹布来代替，结果湿抹布擦拭黑板的效果非常好。 （1）请根据这个生活现象，小科进行小研究，他设计了一个记录表 抹布含水量 杯水 杯水 杯水 1整杯 擦拭效果 他想研究的科学问题是 　 　 。 （2）有同学说这个表格设置不严谨，请你指出并改正。 （3）有同学说擦拭效果不够具体，不好记录，擦拭效果的好坏我们可以看什么？（写出一个即可） 【答案】（1）抹布含水量对黑板擦拭效果是否有影响； （2）还需要增加一组含水量为0的对照组； （3）擦拭的越干净说明擦拭效果好，不干净说明擦拭效果差。 【解答】解： （1）根据图表可知，研究一种条件对研究对象的影响，实验中控制其他条件相同，只有抹布含水量不同，所以研究的科学问题是抹布含水量对黑板擦拭效果是否有影响； （2）实验应当设置对照组，起到对照作用，还需要增加一组含水量为0的对照组； （3）擦拭的越干净说明擦拭效果好，不干净说明擦拭效果差。 答： （1）抹布含水量对黑板擦拭效果是否有影响； （2）还需要增加一组含水量为0的对照组； （3）擦拭的越干净说明擦拭效果好，不干净说明擦拭效果差。 过 关 验 收 1．工程实践的一般过程：明确问题→　 →实施方案→　　 　 →　　 →发布成果。 【答案】设计方案 测试 评估。 【解答】解：工程实践的一般过程：明确问题→设计方案→实施方案→测试→评估→发布成果。 故答案为： 设计方案 测试 评估。 2．2025年12月，我国自主研发的火星探测车准备进行一系列的地面模拟测试工作。 （1）下列是火星探测车制作的基本步骤，正确的顺序是　　 。（填选项） ①在限制的条件下进行设计 ②制作一个火星探测车模型 ③建设实体火星探测车 ④测试这个模型，评估并改进 ⑤明确火星探测车在火星环境中可能遇到的问题 A.①②④⑤③ B.⑤①②④③ C⑤②④①③ （2）火星探测车在进行某次模拟爬坡实验时，输入指令后出现故障，合理的做法是　　 。（填选项） A.核对指令和各方面数据，寻找故障原因 B.拆开火星探测车，检查每一个零件是否出现故障 C.放弃该火星探测车，重新制作新模型 （3）制造火星探测车属于　 　 活动（填“科学”、“技术”或“工程”）。 【答案】（1）B； （2）A； （3）工程。 【解答】解：（1）工程制作流程：⑤明确火星探测车在火星环境中可能遇到的问题→①在限制的条件下进行设计→②制作一个火星探测车模型→④测试这个模型，评估并改进→③建设实体火星探测车；顺序：⑤①②④③，故选B； （2）A.故障发生后，优先核对输入指令、实验数据，分析查找故障来源，是科学合理的排查方式； B.盲目拆开全部零件，工作量大，容易造成二次损坏，不是首选做法； C.直接放弃原有设备，会浪费材料与时间，属于不合理做法； 故选：A； （3）科学：主要是观察、探究，发现自然界客观规律；技术：指实现目的的手段、工艺、方法；工程：综合运用科学知识、技术，去设计、建造出实物产品；制造火星探测车，是建造实物设备，属于工程活动。 故答案为： （1）B； （2）A； （3）工程。 3．我国被称为基建大国，大到中国“天眼”、“神舟”飞船，小到体育场馆、住宅楼房……都是一项项工程。 （1）下列我国大型工程中，属于古代工程的是（　　 ） A．中国天眼 B．鸟巢体育馆 C．港珠澳大桥 D．都江堰工程 （2）大型工程建设的一般流程是 （　　 ） ①实施建设 ②在限制条件下进行设计 ③明确一个要解决的问题 ④制作一个模型（画或写出解决方案） ⑤测试这个模型，评估改进 A．③②④⑤① B．③④⑤②① C．③②④①⑤ D．③②①④⑤ （3）下列关于工程建设的描述，错误的是（　　 ） A．港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的世界最长跨海大桥 B．国家体育场的形态如同孕育生命的“鸟巢”，它利用了框架结构建造而成 C．不同的工具有不同的使用技术 D．工程建设与科学技术之间没有必然联系 （4）塔台在生活中随处可见的小工程。将下列塔台类型与相应的名称进行连线。 【答案】（1）D； （2）A； （3）D； （4）。 【解答】解：（1）A．中国天眼是现代建造的大型射电望远镜工程，故A错误； B．鸟巢体育馆是现代建造的体育场馆工程，故B错误； C．港珠澳大桥是现代建造的跨海大桥工程，故C错误； D．都江堰工程是古代建造的水利工程，具有悠久的历史，故D正确； 故选：D。 （2）大型工程建设的一般流程是：首先③明确一个要解决的问题，然后②在限制条件下进行设计，接着④制作一个模型（画或写出解决方案），再⑤测试这个模型，评估改进，最后①实施建设；所以顺序是③②④⑤①， 故选：A； （3）A．港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的世界最长跨海大桥，故A正确； B．国家体育场的形态如同孕育生命的“鸟巢”，它利用了框架结构建造而成，故B正确； C．不同的工具有不同的使用技术，故C正确； D．工程建设与科学技术之间有着密切的联系，而不是没有必然联系，故D错误； 故选：D。 （4）根据塔台的结构特征进行连线：第一个塔台与脚手架型相连第二个塔台与围栏防护型相连第三个塔台与底托抗震型相连第四个塔台与金字塔型相连，连线如图所示：。 故答案为： （1）D； （2）A； （3）D； （4）。 4．某设计师设计并制作了一款保温杯垫，实践步骤包括：①制作保温杯垫，编写使用说明书；②收集信息，选择合适的保温杯垫材料和工具，绘制草图；③发布保温杯垫；④根据测试结果进行优化；⑤对保温杯垫进行测试，并结合评价量表打分；⑥了解已有的保温杯垫加热方式，明确保温杯垫的验收标准。 （1）工程实践的一般过程如下，请将其余序号填到对应的横线上。 明确问题⑥→设计方案　 　 →实施计划　 　 →检验作　 　 →改进完善　 　 →发布成果③。 （2）请完善“简易保温杯垫”评价量表。 评价指标 优秀 合格 待改进 原料 原材料易得，且环保 原材料易得，不环保 最高保温温度可以维持在50℃ 最高保温温度可以维持在30℃ 最高保温温度可以维持在20℃ 智能化 可连续调节保温温度 可调节保温温度，但不连续 无法调节保温温度 （3）为了使杯垫适用于更多水杯的保温，步骤②中，应该收集的信息有　　 　　 。 【答案】（1）②①⑤④； （2）原料不易得且不环保 最高保温温度； （3）常见水杯的尺寸和材料。 【解答】解：（1）设计方案：②收集信息，选择合适的保温杯垫材料和工具，绘制草图； 实施计划：①制作保温杯垫，编写使用说明书；明确方案后，要收集材料工具等信息并绘制草图，这属于实施计划阶段的工作； 检验作品：⑤对保温杯垫进行测试，并结合评价量表打分；理由：制作完成后，通过测试和打分来检验作品是否符合要求； 改进完善：④根据测试结果进行优化；理由：依据检验作品的结果，对作品进行改进完善； （2）评价指标：原料：优秀：原材料易得，且环保；合格：原材料易得，不环保；待改进：原材料不易得； 评价指标：最高保温温度；优秀：最高保温温度可以维持在50℃及以上；合格：最高保温温度可以维持在30﹣50℃；待改进：最高保温温度可以维持在20℃及以下；评价指标：智能化；优秀：可连续调节保温温度；合格：可调节保温温度，但不连续；待改进：无法调节保温温度； （3）为了使杯垫适用于更多水杯的保温，步骤②中应该收集的信息有：不同水杯的尺寸（包括杯底直径、高度等）、材质（如玻璃、不锈钢、塑料等，不同材质的导热性不同会影响保温效果）、形状（是否规则等，影响杯垫与水杯的贴合程度）。 故答案为： （1）②①⑤④； （2）原料不易得且不环保 最高保温温度； （3）常见水杯的尺寸和材料。 5．项目化学习小组初步制作了一个防洪屋模型（如图甲），实验时某同学发现防洪屋模型漂浮时水位超过了基座（如图乙）。为了使水位不超过基座（如图丙），以下改进措施一定不可行的是（　　） A．在质量不变的前提下，增大基座的体积 B．改用密度更小的材料来制作防洪屋模型 C．在质量不变的前提下，增大基座上房屋的体积 D．在基座体积不变的前提下减小配重质量 【答案】C 【解答】解：A．措施可行。在质量不变的前提下，增大基座的体积座体积变大，基座全部浸入水中时，最大排开体积变大，最大浮力变大。水位刚没过基座，浮力就等于总重力，模型即可上浮。B．措施可行。改防洪屋模型材料密度更小，模型整体总质量、总重力减小。基座能提供的最大浮力不变，更小的重力就可以被浮力托起，水位不用超过基座就能浮起。C．措施不可行。房屋在基座上方。水位没有漫到房屋时，房屋体积不参与排水，不会增加浮力。只增大房屋体积，总重力不变、基座最大浮力不变，依旧需要水位超过基座，才能获得足够浮力。D．措施可行。减小配重，模型总重力变小。基座完全浸没产生的浮力不变，浮力更容易大于总重力，水位刚到基座就可以浮起来。 故选：C。 6．氮气（N2）是大气的主要成分，是一种廉价且丰富的氮源。下列模型能表示氮分子的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：氮气是由氮分子构成的，一个氮分子由两个氮原子构成，由题目中的模型，观察分子的模型图，能表示氮分子的是B。 故选：B。 7．如图所示的沙滩伞，以下说法不符合事实的是 （　　） A．沙滩伞的设计需要考虑防水性、稳定性等多方面因素 B．在制作沙滩伞过程中，要应用到多项技术 C．沙滩伞的伞面有许多三角形结构，起到了更稳固的作用 D．沙滩伞的上大下小设计利于提高抗风能力 【答案】D 【解答】解：A．沙滩伞的设计需要考虑防水性，防止下雨时漏水；稳定性，在风吹等情况下保持稳定等多方面因素，故A错误； B．在制作沙滩伞过程中，涉及到材料选择、结构设计、加工工艺等多项技术，故B错误； C．沙滩伞的伞面有许多三角形结构，三角形具有稳定性，起到了更稳固的作用，故C错误； D．沙滩伞上大下小的设计不利于提高抗风能力，上大下小在风吹时更容易被吹倒，故D正确。 故选：D。 8．科学家采用科学的方法去发现自然界的规律和原理，而工程师则采用工程的方法解决问题。下列为工程师所研究的事项是（　　） A．风是如何形成的 B．如何制造风力产品 C．风的主要驱动力是什么 D．为什么不同地方的风速和风向会有所不同 【答案】B 【解答】解：A.“风是如何形成的”主要是探究自然现象背后的科学原理，这更侧重于科学家通过科学研究去揭示自然界中大气运动形成风的机制，属于科学研究范畴，而不是工程师解决实际问题的范畴，所以A选项不符合工程师研究事项。 B.“如何制造风力产品”工程师的职责就是运用工程方法来解决实际产品的制造问题。在制造风力产品时，工程师需要考虑材料选择、结构设计、工艺优化等一系列工程方面的因素，以实现将风力这种自然能源转化为可利用的产品，这是典型的工程师运用工程方法解决实际问题的体现，所以B选项符合工程师研究事项。 C.“风的主要驱动力是什么”是对风形成原因中驱动力的探究，属于对自然规律和原理的探索，是科学家研究的领域，而不是工程师主要关注的解决实际问题的方向，所以C选项不符合工程师研究事项。 D.“为什么不同地方的风速和风向会有所不同”是在探究自然现象背后的科学原理，涉及到地理、气象等多方面的科学知识，科学家通过研究各种自然因素来解释这种现象，属于科学研究内容，并非工程师解决实际问题的工作，所以D选项不符合工程师研究事项。 故选：B。 9．下列对工程的认识不正确的是（　　） A．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 B．工程建设最关键部分在于设计，设计的好坏直接决定工程的成果 C．工程设计时需要根据实际情况，克服种种限制和挑战 D．评估工程时，最主要评估项目成本，节省成本才是硬道理 【答案】D 【解答】解：A.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，这是工程的含义，故A正确； B.设计是整个工程的关键，它使整个工程有据可依，设计的好坏直接决定工程的成果，故B正确； C.完成一项工程要经历重要的工作阶段，包括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；测试这个模型，评估并改进；再重新设计建立模型，再测试，再改进完善。工程设计时需要根据实际情况，克服种种限制和挑战，故C正确； D.评估工程时，最主要评估项目能否达到预期目标，项目成本是需要考虑的因素，但不是最重要的因素，故D错误。 故选：D。 10．模型制作是工程设计中必不可少的环节。关于模型制作，下列说法错误的是（　　） A．制作的模型要与设计方案相一致 B．模型制作的过程可以检验设计是否合理、科学、全面 C．制作模型时，若发现有问题，应该先修改模型，再修改方案 D．制作模型时，我们要抱有乐于接受别人意见、不断反思调整的科学态度 【答案】C 【解答】解：A.制作的模型要与设计方案相一致，这是模型制作的基本要求。如果模型与设计方案不符，就无法准确展示设计的意图，A 正确。 B.模型制作的过程可以检验设计是否合理、科学、全面。通过实际制作模型，能够发现设计中存在的问题，如结构是否稳固、功能是否可行等，B 正确。 C.制作模型时，若发现有问题，应该先分析问题产生的原因，判断是设计方案本身的问题还是制作过程中的问题。如果是设计方案的问题，应该先修改方案，然后再根据修改后的方案修改模型，而不是先修改模型，再修改方案，C 错误。 D.制作模型时，我们要抱有乐于接受别人意见、不断反思调整的科学态度。因为不同的人可能从不同的角度发现问题，接受别人的意见并不断反思调整，能够使模型更加完善，D 正确。 故选：C。 11．制作一套学生课桌椅时，设计方案的过程中不需要考虑的是（　　） A．椅子的各部分材料 B．绘制设计草图 C．制作椅子原型 D．多次设计分析 【答案】C 【解答】解：A.椅子各部分材料会影响椅子的质量、舒适度、成本等多方面，在设计方案时是需要考虑的，所以A选项不符合题意。 B.绘制设计草图是将设计想法直观呈现出来的重要步骤，有助于进一步完善设计方案，设计方案过程中需要考虑，所以B选项不符合题意。 C.制作椅子原型通常是在设计方案确定之后才进行的实际制作环节，在设计方案过程中，重点是构思和规划，此时不需要考虑制作椅子原型，所以C选项符合题意。 D.多次设计分析可以不断优化设计方案，使其更加完善，在设计方案过程中是需要考虑的，所以D选项不符合题意。 故选：C。 12．工程实践的一般过程包括：明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果。以下是一款可躺平学生午休桌椅的部分研发流程。 （1）设计午休桌椅的核心目标是：兼顾学习与午休功能，改善学生午休质量，保护脊柱健康。针对以上需求，工程师在设计产品时需要考虑座位的高度、座椅材料等因素，请再列举一项需要考虑的因素：　　 　 　 。 （2）研发团队针对“从坐姿切换到躺姿时，椅背的调节不够顺滑”，重新设计了调节装置。这个操作属于工程实践一般过程中的　　 　　 。 【答案】（1）椅背的调节角度（或桌椅的折叠方式、承重能力、安全稳定性、是否占用空间、操作便捷性等，合理即可）； （2）改进完善。 【解答】解：（1）设计可躺平学生午休桌椅，除了座位高度、座椅材料，还需要考虑很多实用因素，比如椅背的调节角度（保证午休时躺卧舒适）、桌椅的折叠方式（方便收纳不占空间）、承重能力（适配不同体重学生）、安全稳定性（防止倾倒）、操作便捷性（学生能轻松切换坐躺）等； （2）工程实践的一般过程是：明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果；题目中是在检验时发现“椅背调节不够顺滑”的问题，然后重新设计调节装置，这属于改进完善环节。 故答案为： （1）椅背的调节角度（或桌椅的折叠方式、承重能力、安全稳定性、是否占用空间、操作便捷性等，合理即可）； （2）改进完善。 13．一个好的工程设计能够预估现实需求和未来可能出现的问题，减少　　 　　 、降低　　 　　 、保证工程　　 　　 和延长　　 　　 。 【答案】失误和资源浪费 施工成本 质量 工程使用寿命。 【解答】解：第 1 空：一个好的工程设计能够预估现实需求和未来可能出现的问题，减少失误。因为对各种情况有充分的考虑和规划，就能在设计和施工等环节避免很多错误的发生和资源的浪费。故本空答案为：失误和资源浪费。 第 2 空：降低成本。通过合理的设计，优化资源配置，选择合适的材料和技术等，可以有效降低工程建设和运营过程中的成本。故本空答案为：施工成本。 第 3 空：保证工程质量。精心的设计能够确保工程的结构合理性、功能性、安全稳定等方面符合要求，从而保证工程质量。故本空答案为：质量。 第 4 空：延长工程寿命。合理的设计考虑了长期使用过程中的各种因素，如耐久性、维护等，有助于延长工程的使用寿命。故本空答案为：工程使用寿命。 故答案为： 失误和资源浪费 施工成本 质量 工程使用寿命。 14．好的工程设计的要求：提前预估现实需求和未来可能出现的问题，　　 　　 资源浪费，　　 　　 施工成本，保证工程安全稳定和延长工程使用寿命。 【答案】减少；降低。 【解答】解：第 1 空：为了实现好的工程设计，在资源利用上应采取减少浪费的措施，所以此处应填“减少”。 第 2 空：在成本方面，合理的工程设计要达成降低施工成本的目的，所以此处应填“降低”。 故答案为： 减少；降低。 15．如图甲所示为小明的课桌，小明发现课桌上经常要放满书，水杯很容易被碰倒。为了节省空间，小明准备设计并制作一个桌边水杯架。如图乙所示为小明的水杯，经过测量，水杯的直径为70mm，书桌的高度为800mm，其边缘厚度为20mm。 设计要求如下：①在不破坏桌面的情况下，水杯架与桌面相连，紧固后连接可靠；②水杯在水杯架上取放方便，且不易翻倒；③水杯架不使用时可以收纳到桌面下；④水杯架的主要材料为钢板，辅助材料自选。 （1）小明在设计该水杯架时不需要考虑的因素是　　 （填字母，下同）。 A．装满水的水杯的质量 B．课桌的高度 C．课桌的边缘厚度 （2）在设计过程中，下列做法合理的是　　 。 A．小明在方案筛选前需先绘制图样 B．设计水杯架时需要考虑水杯的大小和环境等因素 C．可以通过在水杯架上悬挂20kg的重物来检验其承重能力 【答案】（1）B。 （2）B。 【解答】解：（1）A.装水的水杯的质量会影响水杯架的承重要求，水杯架需要有足够的强度来支撑水杯及水的重量，所以需要考虑，A不符合题意。 B.课桌的高度与水杯架的设计并无直接关联，水杯架主要是安装在桌边，其设计重点在于与桌面的连接方式、对水杯的承载和固定等，而不是课桌的高度，B符合题意。 C.课桌的边缘厚度会影响水杯架与桌面的连接方式和结构设计，比如连接部件的尺寸等，所以需要考虑，C不符合题意。 故选：B。 （2）A.在方案筛选前，应该先进行方案的构思，绘制草图等，而不是先绘制效果图，绘制效果图一般是在方案确定后进一步完善和展示设计的阶段，A不合理。 B.设计水杯架时，考虑水杯的大小才能确定水杯架的尺寸和形状，以保证水杯取放方便且不易栽倒；考虑环境因素，如桌面的材质、使用场景等，有助于选择合适的连接方式和材料等，B合理。 C.水杯架主要是用来放置水杯的，水杯及水的质量一般不会达到20kg，通过悬挂20kg的重物来检验其承重能力属于过度测试，不合理，C不合理。故选：B。 故答案为： （1）B； （2）B。 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2 像工程师那样实践 内 容 导 航 题型1 工程设计的基本步骤 题型2 表达创意与构想的方式 题型3 创意转化为模型或实物 题型4 根据现实的需要设计任务 题型5 工程设计需要考虑的条件和制约因素 题型6 设计的评价和改进 考 点 演 练 题型1 工程设计的基本步骤 解｜题｜知｜识 工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。 【典例1】某工程师计划设计一款保温杯底座，如图所示。该保温杯底座能对陶瓷杯、玻璃杯、塑料杯等多种杯子进行自动加热且保持恒温。其设计过程中有以下步骤： ①收集常用水杯的尺寸及材料； ②绘制设计草图； ③了解已有的保温杯垫的加热方式； ④编写使用说明书； ⑤绘制技术图样。 其中需要在方案构思之前进行的有（　　） A．①④ B．②③ C．①③ D．②⑤ 【变式1】制作三球运动演示模型是一个工程实践的过程，其流程有：①制作一个模型，②在限制条件下进行设计，③发布成果，④测试这个模型、评估并改进，⑤明确一个要解决的问题。下列符合工程实践的过程是（　　） A．②⑤①③④ B．②⑤①④③ C．⑤②①③④ D．⑤②①④③ 【变式2】工程实践小组在设计制作简易潜望镜（如图）的活动中，下列做法不正确的是（　　） A．在制作之前要先设计方案 B．选择材料时可考虑生活中的废旧材料 C．按设计图制作后不能调整、改进 D．制作时镜片安放要呈一定角度 【变式3】最早的红绿灯只有红、绿两种颜色，后来经过改进，增加了一盏黄色的灯，提醒人们注意安全，于是红、黄、绿三色信号灯问世了。这一过程属于工程实践环节中的（　　） A．明确问题 B．实施计划 C．改进完善 D．设计方案 题型2 表达创意与构想的方式 解｜题｜知｜识 运用科学的方法和语言表达出创意与构想。 【典例1】叙述技术创新的含义。 题型3 创意转化为模型或实物 解｜题｜知｜识 当无法用实物进出表达时可以通过设计模型来转化创意。 【典例1】某班级同学为宣讲日地月相对运动及所产生的天文现象，他们采用不同器材与技术分组制作日地月三球运动模型。制作模型需要明确制作标准，下列因素中，确定标准时不需要考虑的是（　　） A．模型材料的颜色 B．天体运动周期的比例 C．天体间距离的比例 D．模型的大小与重量 【变式1】制作日地月三球相对运动模型时，在确定标准环节，不需要考虑的因素是（　　） A．天体运行周期的比例 B．天体间距离的比例 C．模型材料的颜色 D．模型的大小和重量 【变式2】三球运动演示模型制作评价表的作用不包含下列选项中的（　　） A．帮助我们明确模型的制作工艺 B．指导我们选择合适的工具 C．帮助我们明确模型设计的限制条件 D．帮助我们理解模型的科学原理 【变式3】“模拟实验”是一种常用的科学研究方法。在不能对研究对象直接研究时，可通过对其替代物的研究获取事实材料，来间接研究原型的性质。下列属于模拟实验的是（　　） A．测量铁丝直径 B．测量液体温度 C．观察手指指纹 D．研究地球形状 题型4 根据现实的需要设计任务 解｜题｜知｜识 设计任务需要根据实际需求来设计和分配任务。 【典例1】日常生活中，老年人最容易发生从椅子上要站起来的瞬间猛地一头栽倒的事故，为解决这个问题，设计师对图椅子的扶手前端和底腿前端进行改进，以下改进方案最合理的是（　　） A． B． C． D． 【变式1】某学习小组在设计制作走马灯的活动中，下列做法错误的是（　　） A．.选择叶轮材料应考虑轻薄、易被推动的 B．走马灯工作时，以轮轴为参照物，剪纸是静止的 C．.点燃的蜡烛应放在合适的位置才能让走马灯转动 D．.为了让走马灯顺利转动，除顶部叶轮外，应把其它部分做成密封的 【变式2】小明和小华分别购买了两种橡胶球，小明说：“我的弹性比你的好”。小华说：“我希望你能证实你的说法”。小明可选择下列哪个方案来解决这个问题（　　） A．两球向墙扔去，比较它们反弹时离墙的距离 B．手触摸两球，看哪一个球较硬 C．两球于离地等高处由静止下落，比较它们反弹的高度 D．把两球向地面掷下，比较它们反弹的高度 题型5 工程设计需要考虑的条件和制约因素 解｜题｜知｜识 工程设计需要考虑可行性、方面实施、材料已获得、重复性等方面。 【典例1】请根据所学的工程与技术知识，设计一款板凳。设计要求：a．稳定坚固；b．坐着舒适；c．承重性好；d．可多张叠放。以下四款板凳模型最符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【变式1】小嘉准备为行动不便的爷爷设计一辆轮椅，如图所示。下列人体尺寸中不需要考虑的是（　　） A．坐姿臀宽 B．坐姿背高 C．坐姿腿长 D．坐姿肩宽 【变式2】如图所示为一款移动铅球架，设计时要考虑各种因素。下列分析中，不合理的是（　　） A．铅球运动员的体重大，铅球架的结构要能承受运动员的体重 B．铅球放置在搁置架的两杆间，两个杆的间距要适合铅球的直径 C．为使铅球架方便移动，底部可安装万向轮 D．铅球架的高度应方便运动员取放 【变式3】设计如图所示的轮椅时，下列人体尺寸中不需要考虑的是（　　） A．坐姿肘高 B．坐姿背高 C．坐姿腿宽 D．坐姿肩宽 题型6 设计的评价和改进 解｜题｜知｜识 设计的评价主要从目的、过程和结果方面进行评价，并根据评价结果提出改进措施。 【典例1】乐乐发现很多食品包装袋的袋口设计成“锯齿”状，他猜想袋口做成“锯齿”状可减小撕开时用力的大小，请你选择能验证猜想的最佳设计方案（　　） A．同一人分别在“锯齿”状和“平边”状位置撕开同一包装袋，比较用力大小 B．同一人分别在“锯齿”状和“平边”状位置撕开不同包装袋，比较用力大小 C．多位同学在包装袋任意位置撕开不同包装袋，交流比较用力的大小 D．多位同学在包装袋“锯齿”状位置撕开包装袋，交流比较用力的大小 【变式1】小虹家有一盆栽的郁金香，过去一直开红色花，今年却开出了紫色的花，小虹认为这是土壤中缺水引起的，但她经过一段时间补充水分后，还是开紫色的花。这说明实验结果与原来的假设是不符合的。对此，小虹最好的处理方法是（　　） A．修改假设，重新实验 B．修改实验结果，使其与假设相符 C．宣告失败，停止实验 D．继续重复实验，直到与假设相符 【变式2】某校项目化小组根据第五章所学的工程与技术知识，想设计一张教室用午睡椅。设计要求如下：a.结构稳固，躺卧舒适；b.可折叠或可收纳；c.适合初中生身高体型，支撑合理；d.材料安全环保，成本合理。请依据工程设计的基本过程，回答下列问题： （1）工程设计存在以下过程：①设计方案；②明确问题；③检验作品；④改进完善；⑤实施计划；⑥发布成果，先后顺序正确的是　　 。 A.①②③④⑤⑥ B.②①⑤③④⑥ C.①②③⑤④⑥ D.②①③⑤④⑥ （2）在“明确问题”阶段，同学们需要收集信息和界定需求。以下活动中，不属于该阶段应完成的是　　 。 A.绘制午睡椅的装配图和零件尺寸图 B.查阅人体工程学中关于脊柱支撑的相关知识 C.调查同学们午睡时的姿势习惯与舒适度需求 （3）在“设计方案”时，需考虑各项设计要求。下列因素与设计要求关联最弱的是　　 。 A.椅背角度调节范围的设定 B.面料的透气性与柔软度 C.折叠椅的耐用性与操作便捷性 D.午睡椅外观颜色的时尚程度 （4）为检验是否满足设计要求a，下列测试方法中最合理的是　　 。 A.检查缝线是否整齐美观 B.测量折叠后的厚度与占地面积 C.快速开合折叠20次，观察是否顺畅 D.请不同身高体重的同学实际躺卧，并模拟翻身动作 【变式3】某天，科学老师上课的时候需要擦黑板，但是他一时找不到黑板擦，学生提醒老师可以用湿抹布来代替，结果湿抹布擦拭黑板的效果非常好。 （1）请根据这个生活现象，小科进行小研究，他设计了一个记录表 抹布含水量 杯水 杯水 杯水 1整杯 擦拭效果 他想研究的科学问题是 　 　 。 （2）有同学说这个表格设置不严谨，请你指出并改正。 （3）有同学说擦拭效果不够具体，不好记录，擦拭效果的好坏我们可以看什么？（写出一个即可） 过 关 验 收 1．工程实践的一般过程：明确问题→　 →实施方案→　　 　 →　　 →发布成果。 2．2025年12月，我国自主研发的火星探测车准备进行一系列的地面模拟测试工作。 （1）下列是火星探测车制作的基本步骤，正确的顺序是　　 。（填选项） ①在限制的条件下进行设计 ②制作一个火星探测车模型 ③建设实体火星探测车 ④测试这个模型，评估并改进 ⑤明确火星探测车在火星环境中可能遇到的问题 A.①②④⑤③ B.⑤①②④③ C⑤②④①③ （2）火星探测车在进行某次模拟爬坡实验时，输入指令后出现故障，合理的做法是　　 。（填选项） A.核对指令和各方面数据，寻找故障原因 B.拆开火星探测车，检查每一个零件是否出现故障 C.放弃该火星探测车，重新制作新模型 （3）制造火星探测车属于　 　 活动（填“科学”、“技术”或“工程”）。 3．我国被称为基建大国，大到中国“天眼”、“神舟”飞船，小到体育场馆、住宅楼房……都是一项项工程。 （1）下列我国大型工程中，属于古代工程的是（　　 ） A．中国天眼 B．鸟巢体育馆 C．港珠澳大桥 D．都江堰工程 （2）大型工程建设的一般流程是 （　　 ） ①实施建设 ②在限制条件下进行设计 ③明确一个要解决的问题 ④制作一个模型（画或写出解决方案） ⑤测试这个模型，评估改进 A．③②④⑤① B．③④⑤②① C．③②④①⑤ D．③②①④⑤ （3）下列关于工程建设的描述，错误的是（　　 ） A．港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的世界最长跨海大桥 B．国家体育场的形态如同孕育生命的“鸟巢”，它利用了框架结构建造而成 C．不同的工具有不同的使用技术 D．工程建设与科学技术之间没有必然联系 （4）塔台在生活中随处可见的小工程。将下列塔台类型与相应的名称进行连线。 4．某设计师设计并制作了一款保温杯垫，实践步骤包括：①制作保温杯垫，编写使用说明书；②收集信息，选择合适的保温杯垫材料和工具，绘制草图；③发布保温杯垫；④根据测试结果进行优化；⑤对保温杯垫进行测试，并结合评价量表打分；⑥了解已有的保温杯垫加热方式，明确保温杯垫的验收标准。 （1）工程实践的一般过程如下，请将其余序号填到对应的横线上。 明确问题⑥→设计方案　 　 →实施计划　 　 →检验作　 　 →改进完善　 　 →发布成果③。 （2）请完善“简易保温杯垫”评价量表。 评价指标 优秀 合格 待改进 原料 原材料易得，且环保 原材料易得，不环保 最高保温温度可以维持在50℃ 最高保温温度可以维持在30℃ 最高保温温度可以维持在20℃ 智能化 可连续调节保温温度 可调节保温温度，但不连续 无法调节保温温度 （3）为了使杯垫适用于更多水杯的保温，步骤②中，应该收集的信息有　　 　　 。 5．项目化学习小组初步制作了一个防洪屋模型（如图甲），实验时某同学发现防洪屋模型漂浮时水位超过了基座（如图乙）。为了使水位不超过基座（如图丙），以下改进措施一定不可行的是（　　） A．在质量不变的前提下，增大基座的体积 B．改用密度更小的材料来制作防洪屋模型 C．在质量不变的前提下，增大基座上房屋的体积 D．在基座体积不变的前提下减小配重质量 6．氮气（N2）是大气的主要成分，是一种廉价且丰富的氮源。下列模型能表示氮分子的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示的沙滩伞，以下说法不符合事实的是 （　　） A．沙滩伞的设计需要考虑防水性、稳定性等多方面因素 B．在制作沙滩伞过程中，要应用到多项技术 C．沙滩伞的伞面有许多三角形结构，起到了更稳固的作用 D．沙滩伞的上大下小设计利于提高抗风能力 8．科学家采用科学的方法去发现自然界的规律和原理，而工程师则采用工程的方法解决问题。下列为工程师所研究的事项是（　　） A．风是如何形成的 B．如何制造风力产品 C．风的主要驱动力是什么 D．为什么不同地方的风速和风向会有所不同 9．下列对工程的认识不正确的是（　　） A．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 B．工程建设最关键部分在于设计，设计的好坏直接决定工程的成果 C．工程设计时需要根据实际情况，克服种种限制和挑战 D．评估工程时，最主要评估项目成本，节省成本才是硬道理 10．模型制作是工程设计中必不可少的环节。关于模型制作，下列说法错误的是（　　） A．制作的模型要与设计方案相一致 B．模型制作的过程可以检验设计是否合理、科学、全面 C．制作模型时，若发现有问题，应该先修改模型，再修改方案 D．制作模型时，我们要抱有乐于接受别人意见、不断反思调整的科学态度 11．制作一套学生课桌椅时，设计方案的过程中不需要考虑的是（　　） A．椅子的各部分材料 B．绘制设计草图 C．制作椅子原型 D．多次设计分析 12．工程实践的一般过程包括：明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果。以下是一款可躺平学生午休桌椅的部分研发流程。 （1）设计午休桌椅的核心目标是：兼顾学习与午休功能，改善学生午休质量，保护脊柱健康。针对以上需求，工程师在设计产品时需要考虑座位的高度、座椅材料等因素，请再列举一项需要考虑的因素：　　 　 　 。 （2）研发团队针对“从坐姿切换到躺姿时，椅背的调节不够顺滑”，重新设计了调节装置。这个操作属于工程实践一般过程中的　　 　　 。 13．一个好的工程设计能够预估现实需求和未来可能出现的问题，减少　　 　　 、降低　　 　　 、保证工程　　 　　 和延长　　 　　 。 14．好的工程设计的要求：提前预估现实需求和未来可能出现的问题，　　 　　 资源浪费，　　 　　 施工成本，保证工程安全稳定和延长工程使用寿命。 15．如图甲所示为小明的课桌，小明发现课桌上经常要放满书，水杯很容易被碰倒。为了节省空间，小明准备设计并制作一个桌边水杯架。如图乙所示为小明的水杯，经过测量，水杯的直径为70mm，书桌的高度为800mm，其边缘厚度为20mm。 设计要求如下：①在不破坏桌面的情况下，水杯架与桌面相连，紧固后连接可靠；②水杯在水杯架上取放方便，且不易翻倒；③水杯架不使用时可以收纳到桌面下；④水杯架的主要材料为钢板，辅助材料自选。 （1）小明在设计该水杯架时不需要考虑的因素是　　 （填字母，下同）。 A．装满水的水杯的质量 B．课桌的高度 C．课桌的边缘厚度 （2）在设计过程中，下列做法合理的是　　 。 A．小明在方案筛选前需先绘制图样 B．设计水杯架时需要考虑水杯的大小和环境等因素 C．可以通过在水杯架上悬挂20kg的重物来检验其承重能力 学科网（北京）股份有限公司 $