資源簡介

教科版六年級科學下冊寒假預習重難點知識點
1.4 設(shè)計塔臺模型
同學們，經(jīng)過上個學期的學習，你一定進步了吧！今天，我們迎來了寒假生活，為了能夠在新的學期中能夠胸有成竹，借助這寒假的時間，讓我們共同預習一下新的知識吧！每個人的成功都要經(jīng)歷無數(shù)次歷練，無論成功還是失敗對我們都十分重要。加油！
1.工程設(shè)計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關(guān)聯(lián)。
2.能根據(jù)建造塔臺的具體任務(wù)，綜合考慮相關(guān)因素，制訂出建造方案。
3.能根據(jù)限制條件設(shè)計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表
重點：
認識并理解工程設(shè)計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及其之間的關(guān)聯(lián)。
難點：
能根據(jù)建造塔臺的具體任務(wù)，綜合考慮相關(guān)因素，在限制條件下設(shè)計出符合要求的塔臺模型，并能用文字和繪圖的方式表達創(chuàng)意。
知識點一：
1.建立模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計。
2.我們建造塔臺模型的過程：設(shè)計→制作→測試→評估→改進
例1：下列有關(guān)塔臺模型工程要求的說法中，不正確的是（ ）。
A．塔高，安全性是必須達到的要求
B．材料成本不需要考慮
C．美現(xiàn)、分工合作是均衡綜合考慮完成的要求
答案：B
詳解：建立模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過模型來測試他們的設(shè)計。制作塔臺模型需要經(jīng)過設(shè)計、制作、測試、評估和改進等過程。
A、根據(jù)對塔臺模型的測試標準，高度、安全、承重是必須要達到的要求。A的說法正確。
B、建造塔臺模型時，材料成本需要考慮。B的說法不正確；
C、美現(xiàn)、分工合作是均衡綜合考慮完成的要求。故C的說法正確。
例2：建造塔臺需要考慮的因素很多，下列說法不正確的是（ ）。
A．塔高、承重、安全是這個工程項目的核心與重點
B．美觀和成本是這個工程項目首先要考慮的因素
C．各因素之間相互牽制，難以取舍，所以我們要明確各項因素權(quán)衡的側(cè)重
答案：B
詳解：A、建造塔臺考慮到的因素較多，塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點，故A正確；
B、塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點，美觀、成本等屬于在重點基礎(chǔ)上的綜合點，而不是首要考慮的因素，故B錯誤；
C、對一項工程的設(shè)計需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)，各因素之間相互牽制、難以取舍，所以我們要明確各項因素權(quán)衡的側(cè)重，故C正確。:
知識點二：
三角形具有穩(wěn)定性
設(shè)計塔臺模型要考慮的因素
（1）增加塔臺的穩(wěn)定性：多用三角形結(jié)構(gòu)，接口處牢固。塔身上小下大、上輕下重，有利于抗風、抗震、增加塔臺的穩(wěn)定性。
（2）防止塔臺傾斜：立柱的高度相同，結(jié)構(gòu)對稱。
（3）抗風的方法：塔身采用框架結(jié)構(gòu)，減小受到的風力。
（4）抗震的方法
①耐震：加大底部面積或加大底部質(zhì)量。
②制震：塔臺底部加彈簧。
③免震：塔臺底部滾珠。
（5）控制成本：不能太大、太高，以防材料不夠用。
例1：建造房屋的每個環(huán)節(jié)都很重要，而（ ）是整個工程的核心。
A．建造 B．設(shè)計 C．評估驗收
答案：B
詳解：建造住房的過程有選址、設(shè)計、建造、評估、改進。建造工程的每個階段都很重要，都必不可少，但核心是設(shè)計。
例2： 是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過這種方式來測試他們的設(shè)計。
答案：建立模型
詳解：建立模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計，它對于學生體驗技術(shù)設(shè)計的完整過程，實現(xiàn)設(shè)計從方案到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化具有重要作用。:
知識點三：
工程的關(guān)鍵是設(shè)計，設(shè)計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關(guān)聯(lián)。
例1：設(shè)計制作塔臺模型需要經(jīng)歷的過程只有設(shè)計、制作和測試。( )
答案：×
詳解：在制造塔臺模型時，我們經(jīng)歷的過程是設(shè)計、制作、測試、改進，通過測試、改進讓模型更加完善。
例2：工程設(shè)計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關(guān)聯(lián)。( )
答案：√
詳解：建立模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計。工程的關(guān)鍵是設(shè)計，設(shè)計是一個復雜的過程，需要綜合考慮各個因素及之間的關(guān)聯(lián)。
例3：在進行大型工程建設(shè)時，設(shè)計完成后就能直接施工了。( )
答案：×
詳解：工程建設(shè)的一般步驟是明確一個要解決的問題；在限制條件下進行設(shè)計；制作一個模型（畫或?qū)懺O(shè)計方案）；測試這個模型，評估并改進；實施建設(shè)。所以在進行大型工程建設(shè)時，設(shè)計完成后要制作模型，并對模型進行測量、評估、改進等，最后才能實施建設(shè)。題干錯誤。
一、填空題
1．塔臺模型記錄表中的測試高分項為模型的 （填“不足”或“優(yōu)勢”）。
2．圖中塔臺模型屬于 型，它的特征是底面呈 形，側(cè)面下大上小。圖中塔臺模型中有很多 結(jié)構(gòu)，利用了 提高它的承壓能力和牢固性。
3．麗麗小組制作的塔臺模型高62厘米，在塔臺模型制作評價表中能得 分。
4．塔臺模型設(shè)計圖要合理地設(shè)計 和 說明，對設(shè)計結(jié)構(gòu)的表述要 。
5．塔臺的設(shè)計包括 、塔型、實用性、 、樓梯欄桿等方面。
6．設(shè)計時為了避免塔臺出現(xiàn) ，要注意塔臺 四個面的大小和長短相同，設(shè)計圖上要將塔臺拆分成各個面并對每個面的大小進行標注，立柱 ，以防止塔臺傾斜。
7．塔臺要能夠讓教練員站在上面指揮訓練，說明 性、高度和 性是項目的重要要求。
二、判斷題
8．在標書制作中，首先要考慮項目的安全性和成本，其次再考慮美觀等細節(jié)。( )
9．項目成本對一個工程來說是非常重要的限制因素，因此工程師首先要做的就是壓縮成本。( )
10．建筑物越高，受風的影響越大，所以我們設(shè)計塔臺時要考慮塔臺抗風能力。( )
11．在工程設(shè)計中可以為了節(jié)約成本降低工程安全系數(shù)。( )
12．制作箱包、衣服也屬于工程，也需要設(shè)計。( )
13．設(shè)計中，可以通過標注數(shù)字和單位體現(xiàn)塔臺模型的各種尺寸，如塔高、塔寬、材料厚度等。( )
三、選擇題
14．小強學習了塔臺的相關(guān)知識之后，設(shè)計了甲、乙兩種電線塔（如圖所示），你覺得比較穩(wěn)定的是（ ）。

A．甲 B．乙 C．一樣穩(wěn)定
15．為足球教練設(shè)計塔臺時，我們需要考慮很多因素，其中塔臺的高度（ ）。
A．越高越好，站得高看得遠
B．越矮越好，矮一點更安全
C．高度適中，既安全又視野開闊
16．為了防止塔臺模型傾斜，下列做法正確的是（ ）。
A．選擇的立柱材料質(zhì)量不同，有軟有硬
B．將塔臺模型放在不平整的地面
C．控制立柱盡量等高
17．制作塔臺競標標書需要預算成本，下列不屬于成本預算內(nèi)容的是（ ）。
A．材料費用 B．人員分工 C．設(shè)計費用 D．制作季節(jié)
18．我們在制訂塔臺標書時，應(yīng)該特別關(guān)注（ ）。
A．塔臺的承重力與美觀度 B．項目的成本與美觀度
C．塔臺的高度與塔臺的抗震能力 D．塔臺的成本和塔臺的安全性
19．設(shè)計方案的文字說明應(yīng)當（ ）。
A．條理清楚 B．用數(shù)字定量說明 C．前面兩項都對
20．在討論怎樣使塔臺不容易倒時，以下幾種想法正確的是（ ）。
A．將塔臺的下邊做重些不容易倒
B．將塔臺的上面做重一些不容易倒
C．將塔臺的上面和下面做成一樣重不容易倒
21．把月球基地定在月球南極，是建造過程的選址環(huán)節(jié)，之后的建造順序正確的是（ ）。
A．設(shè)計→建造→驗收與評估 B．建造→設(shè)計→驗收與評估
C．驗收與評估→設(shè)計→建造 D．設(shè)計→驗收與評估→建造
22．設(shè)計建造月球基地，需要考慮眾多因素。最核心的需求是（ ）。
A．安全需求 B．成本需求 C．美觀需求 D．功能需求
四、簡答題
23．如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震？
24．請分析在固定長方形框架中兩根斜桿分別起到什么作用。
五、實驗題
25．小小工程師。小光用吸管和膠帶搭了一個塔臺（如圖所示），請觀察并回答下列問題。
(1)在搭建過程中，小光在塔臺的側(cè)面應(yīng)用了很多( )形結(jié)構(gòu)。
某校幾個科學小組對自己搭建的塔臺進行了測試及評估。結(jié)果如表所示。
設(shè)計方案 塔高 頂端承重 抗風能力 抗震能力 成本統(tǒng)計 分工合作 美觀
A組 3分 62cm 7本書 三級 二級 9．6元 3分 3分
B組 2分 59cm 3本書 七級 一級 7．8元 3 2分
C組 2分 50cm 5本書 三級 二級 6．8 2分 2分
分析以上數(shù)據(jù)，同答下列問題。
(2)頂端承重能力最好的是A組，這一組塔臺主要存在的問題是( )。
(3)抗震能力最弱的是( )組，可適當增加( )（填“上部”或“底部”）的重量。
(4)B組在測試端臺模型抗風能力時，在三級風力下，塔臺模型開始搖晃( )級。
六、綜合題
26．請在下圖括號中填寫恰當內(nèi)容
采用較多的( )結(jié)構(gòu)可以增強穩(wěn)定性。 立柱等高可以防止塔臺( )。 ( )底部的體積和重量，可增強其抗風抗震能力。（填“增加”或“減少”）
27．在“設(shè)計塔臺”活動中，六（2）班陽光小組設(shè)計的塔臺如圖：
設(shè)計瞭望塔 任務(wù)：僅利用以下材料，設(shè)計并制作一座瞭望塔。 要求： 1．塔高大于60cm，不高于100cm： 2．塔身穩(wěn)固，能夠直立不變形： 3．能夠通過“大風測試”（電扇3級風速） 材料清單： 塑料吸管（20cm）80根，棉線一卷，透明膠帶一卷剪刀和直尺各2套。
在展示環(huán)節(jié)，該塔臺出現(xiàn)了搖晃和傾斜現(xiàn)象。對此，你有什么改進建議？請簡單描述并畫在下方的示意圖中。
建議：_______________________。
參考答案
1．優(yōu)勢
詳解：測試是衡量設(shè)計是否達到規(guī)范要求的重要方法。塔臺模型測試記錄表中高分項表示模型的優(yōu)勢，低分項表示模型的不足。
2． 金字塔 正方 三角形 三角形穩(wěn)定性
詳解：三角形結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。制作塔臺模型時，經(jīng)常使用三角形結(jié)構(gòu)可以使塔臺更穩(wěn)固。圖中塔臺模型屬于金字塔型，它的特征是底面呈正方形，側(cè)面下大上小。圖中塔臺模型中有很多三角形結(jié)構(gòu)，利用了三角形穩(wěn)定性提高它的承壓能力和牢固性。
3．3
詳解：任務(wù)要求：以小組為單位，用材料制作一個高60厘米的塔臺(底部不得粘在桌面上)。要求進行圖形和文字的設(shè)計，使用所給的材料，塔臺必須保證站立且能承受一定的重量和風力，并具有一定的抗震能力，還要盡量節(jié)省材料。麗麗小組制作的塔臺模型高62厘米，達到60厘米的高度，在塔臺模型制作評價表中能得3分。
4． 文字 圖畫 條理清晰
詳解：建立模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計。模型建設(shè)過程：設(shè)計、制作、測試、評估、改進，建造實物。塔臺模型設(shè)計圖要合理地設(shè)計文字和圖畫說明，對設(shè)計結(jié)構(gòu)的表述要條理清晰。
5． 塔高 安全性
詳解：建立模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計。模型建設(shè)過程：設(shè)計、制作、測試、評估、改進，建造實物。塔臺的設(shè)計包括塔高、塔型、實用性、安全性、樓梯欄桿等方面。
6． 傾斜 側(cè)面 等高
詳解：在設(shè)計塔臺時，會考慮的因素有：材料的實用性，安全性，成本，人員分工，設(shè)計對環(huán)境的影響，抗風抗震能力等。設(shè)計時為了避免塔臺出現(xiàn)傾斜，要注意塔臺側(cè)面四個面的大小和長短相同，設(shè)計圖上要將塔臺拆分成各個面并對每個面的大小進行標注，立柱等高，以防止塔臺傾斜。
7． 承重 安全
詳解：塔高、承重、安全是工程項目的核心與重點，美觀、成本等屬于在重點基礎(chǔ)上的綜合點。制作塔臺要求進行圖形和文字的設(shè)計，使用所給的材料，塔臺必須保證站立且能承受一定的重量和風力，并具有一定的抗震能力，還要盡量節(jié)省材料。
8．√
詳解：標書是招標工作時采購當事人都要遵守的具有法律效應(yīng)且可執(zhí)行的投標行為標準文件。我們制訂標書時，首先要考慮的是成本和安全，其次再考慮美觀等細節(jié)，綜合考慮才更有競爭力。
9．×
詳解：工程建設(shè)的步驟：明確一個要解決的問題；在限制條件下進行設(shè)計；制作一個模型（畫或?qū)懡鉀Q方案）；測試這個模型，評估并改進；實施建設(shè)。項目成本對一個工程來說是非常重要的限制因素，因此工程師要制定合理的項目成本，但是也不能為了減少項目成本而隨意壓縮成本，要保證質(zhì)量。
10．√
詳解：在制作塔臺模型時，我們需要考慮塔臺的抗風能力。 建筑物越高，受風的影響越大，所以我們設(shè)計塔臺時要考慮塔臺抗風能力。抗風的方法：塔身采用框架結(jié)構(gòu)，減小受到的風力，所以題干中說法是正確的。
11．×
詳解：工程安全系數(shù)是為了確保工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計壽命內(nèi)能夠安全承載荷載和應(yīng)對不可預見的外部力量而設(shè)置的一個保護因素。為了確保工程的安全性和可靠性，工程設(shè)計中應(yīng)堅持合適的安全系數(shù)，確保結(jié)構(gòu)在設(shè)計壽命內(nèi)能夠安全運行，并能應(yīng)對各種不可預見的情況。
12．√
詳解：工程是為了滿足我們的需要設(shè)計和使用技術(shù)，解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動。工程的核心是設(shè)計；制作箱包、衣服也屬于工程，也需要設(shè)計。
13．√
詳解：塔臺模型制作評價表的作用是幫助我們理解設(shè)計要求、明確模型設(shè)計的限制條件等。塔臺模型設(shè)計圖要合理地設(shè)計文字和圖畫說明，對設(shè)計結(jié)構(gòu)的表述要條理清晰；同時也可以通過標注數(shù)字和單位體現(xiàn)塔臺模型的各種尺寸，如塔高、塔寬、材料厚度等。
14．A
詳解：像鐵塔這樣骨架式的構(gòu)造叫做框架結(jié)構(gòu)。三角形框架具有穩(wěn)定性的特點，甲具有三角形的穩(wěn)定性，同時具有“上小下大、上輕下重”等特點，A比較穩(wěn)定；B四邊形穩(wěn)定性差。
15．C
詳解：工程設(shè)計的基本步驟包括明確問題、確定方案、設(shè)計制作、改進完善。為了足球教練更好的觀看整個足球場的情況，在成本預算內(nèi)指揮塔臺建的高度適中，既安全又視野開闊。
16．C
詳解：用框架結(jié)構(gòu)可以建起很高的建筑而花費的材料卻很少，框架結(jié)構(gòu)以三角形為基本構(gòu)造，因為在基本框架結(jié)構(gòu)中，三角形框架的穩(wěn)定性最好。框架鐵塔結(jié)構(gòu)特點：①上小下大②上輕下重③風阻小等。在搭建塔臺模型時，塔臺為框架結(jié)構(gòu)，為防止塔臺傾斜，建造時要上小下大、上輕下重，所以為了防止塔臺模型傾斜，控制立柱盡量等高是正確的。
17．D
詳解：制作季節(jié)并不屬于成本預算的內(nèi)容。制作季節(jié)是指在什么時間段內(nèi)進行制作或施工的計劃安排，它與成本預算無直接關(guān)系。成本預算主要關(guān)注各項費用的估算和預測，以便在競標過程中提供準確的成本數(shù)據(jù)。
18．D
詳解：制作塔臺競標標書包括：建塔位置；使用材料；塔的設(shè)計（塔高、塔型、實用性、安全性、假如考慮樓梯、欄桿等細節(jié)，會有助于獲得好評）；成本預算；人員分工；時間分配。在制訂標書時，要注意以下事項：（1）在設(shè)計中還要考慮承重、安全、抗風抗震能力等問題。（2）制訂標書要合理，準確使用文字、圖畫、標注等多種形式表達。（3）設(shè)計中要關(guān)注塔臺設(shè)計細節(jié)。（4）在設(shè)計時關(guān)注競標的兩項重要標準：項目安全性和項目成本，故D正確。
19．C
詳解：針對各組的模型開展交流評估活動，評估活動不僅自評本組設(shè)計，小組間還要進行互評，在互評中通過相互借鑒、相互幫助、資源共享等。評價設(shè)計圖及文字說明時，要求合理地設(shè)計了文字和圖畫說明，對設(shè)計結(jié)構(gòu)的表述條理清晰，對每部分使用的材料進行了加工和用量的詳細介紹。C符合題意。
20．A
詳解：像鐵塔這樣骨架式的構(gòu)造叫做框架結(jié)構(gòu)。用框架結(jié)構(gòu)可以建起很高的建筑而花費的材料卻很少，框架結(jié)構(gòu)以三角形為基本構(gòu)造，因為在基本框架結(jié)構(gòu)中，三角形框架的穩(wěn)定性最好。框架鐵塔結(jié)構(gòu)特點：①上小下大②上輕下重③風阻小等。上輕下重的塔臺利用了框架結(jié)構(gòu)，所以不容易倒。
21．A
詳解：選址完成后，應(yīng)該要進行合理的設(shè)計，再按照設(shè)計圖進行建造，之后進行驗收與評估，不合理的地方要進行改進。
22．A
詳解：設(shè)計建造一項工程需要考慮眾多因素如安全、成本、美觀、功能，但最核心的需求是安全需求，安全是第一位的。
23．抗震方式： ①耐震——加大底部面積或加重底座重量。②制震——塔臺底部加入彈簧。③免震——塔臺底部加滾珠。
詳解：像鐵塔這樣骨架式的構(gòu)造叫做框架結(jié)構(gòu)。用框架結(jié)構(gòu)可以建起很高的建筑而花費的材料卻很少，框架結(jié)構(gòu)以三角形為基本構(gòu)造，因為在基本框架結(jié)構(gòu)中，三角形框架的穩(wěn)定性最好。框架鐵塔結(jié)構(gòu)特點：①上小下大②上輕下重③風阻小等。保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震，所以需要①耐震——加大底部面積或加重底座重量。②制震——塔臺底部加入彈簧。③免震——塔臺底部加滾珠。
24．左邊的斜桿起到推力的作用；右邊的斜桿起到拉力的作用。
詳解：長方形框架增加斜桿，起到推、拉的作用，使長方形變成了兩個三角形，三角形具有穩(wěn)定性，斜桿得作用是使框架不變形。左邊的斜桿起到推力的作用；右邊的斜桿起到拉力的作用。
25．(1)三角
(2)成本高
(3) B 底部
(4)二
分析：底托抗震型：雖然整體結(jié)構(gòu)沒有呈現(xiàn)出上小下大的形狀，但是底部設(shè)計了四個三角形組合結(jié)構(gòu)，在保證穩(wěn)定的基礎(chǔ)上融入了抗震設(shè)計。塔高、承重、抗風能力和抗震能力為塔臺模型制作的必要條件，我們需要測試塔臺模型的這幾項能力。
詳解：（1）觀察搭建的塔臺模型，具有“底部設(shè)計了四個三角形組合結(jié)構(gòu)，在保證穩(wěn)定的基礎(chǔ)上融入抗震設(shè)計”特點，屬于底托抗震型。
（2）根據(jù)對表格數(shù)據(jù)的分析，頂端承重能力最好的是A組，能夠承受7本書的重量，這一組塔臺主要存在的問題是成本高，花費9.6元。
（3）抗震能力最弱的是B組，抗震能力是一級，可適當增加底部的重量提高抗震。
（4）B組在測試塔臺模型抗風能力時，在三級風力下，塔臺模型開始搖晃，此項測試的評估結(jié)果應(yīng)記二級。
26． 三角形 傾斜 增加
詳解：三角形框架具有穩(wěn)定性的特點，用框架結(jié)構(gòu)建造塔臺，采用三角形結(jié)構(gòu)可以增強穩(wěn)定性；建造塔臺的立柱等高可以防止塔臺傾斜，增加塔臺底部的體積和重量，可以提高塔臺的抗風能力。
27．建議：在塔身增加斜桿形成三角形結(jié)構(gòu)使其更加穩(wěn)定。
詳解：三角形結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。通過對塔臺的觀察發(fā)現(xiàn)，塔身都是四邊形結(jié)構(gòu)，四邊形結(jié)構(gòu)容易變形，所以在展示環(huán)境出現(xiàn)了塔臺搖晃和傾斜現(xiàn)象。我們可以在塔身增加斜桿形成三角形結(jié)構(gòu)使其更加穩(wěn)定，利用三角形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性來實現(xiàn)。

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