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1、教科版六年级科学下册寒假预习重难点知识点1.4设计塔台模型同学们，经过上个学期的学习，你一定进步了吧！今天，我们迎来了寒假生活，为了能够在新的学期中能够胸有成竹，借助这寒假的时间，让我们共同预习一下新的知识吧！每个人的成功都要经历无数次历练，无论成功还是失败对我们都十分重要。加油！学习目标：1 .工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联。2 .能根据建造塔台的具体任务，综合考虑相关因素，制订出建造方案。3 .能根据限制条件设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表重点：认识并理解工程设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及其之间的关联。难点：能根据建造塔台的具体任
2、务，综合考虑相关因素，在限制条件下设计出符合要求的塔台模型，并能用文字和绘图的方式表达创意。知识点一：1 .建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。2 .我们建造塔台模型的过程：设计一制作一测试一评估一改进例1：下列有关塔台模型工程要求的说法中，不正确的是（）oA.塔高，安全性是必须达到的要求B.材料成本不需要考虑C.美现、分工合作是均衡综合考虑完成的要求答案：B详解：建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过模型来测试他们的设计。制作塔台模型需要经过设计、制作、测试、评估和改进等过程。A、根据对塔台模型的测试标准，高度、安全、承重是必须要达到的要求。A的说法正
3、确。B、建造塔台模型时，材料成本需要考虑。B的说法不正确；C、美现、分工合作是均衡综合考虑完成的要求。故C的说法正确。例2：建造塔台需要考虑的因素很多，下列说法不正确的是()oA.塔高、承重、安全是这个工程项目的核心与重点B.美观和成本是这个工程项目首先要考虑的因素C.各因素之间相互牵制，难以取舍，所以我们要明确各项因素权衡的侧重答案：B详解：A、建造塔台考虑到的因素较多，塔高、承重、安全是工程项目的核心与重点，故A正确；B、塔高、承重、安全是工程项目的核心与重点，美观、成本等属于在重点基础上的综合点，而不是首要考虑的因素，故B错误；C、对一项工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联，各
4、因素之间相互牵制、难以取舍，所以我们要明确各项因素权衡的侧重,故C正确。：知识点二：三角形具有稳定性三角形框架不变四边形框架改变设计塔台模型要考虑的因素（I）增加塔台的稳定性：多用三角形结构，接口处牢固。塔身上小下大、上轻下重，有利于抗风、抗震、增加塔台的稳定性。（2）防止塔台倾斜：立柱的高度相同，结构对称。（3）抗风的方法：塔身采用框架结构，减小受到的风力。（4）抗震的方法耐震：加大底部面积或加大底部质量。制震：塔台底部加弹簧。免震：塔台底部滚珠。（5）控制成本：不能太大、太高，以防材料不够用。例L建造房屋的每个环节都很重要，而（）是整个工程的核心。A.建造B.设计C.评估验收答案：B详解：
5、建造住房的过程有选址、设计、建造、评估、改进。建造工程的每个阶段都很重要，都必不可少，但核心是设计。例2：是工程设计中的重要环节，工程师常通过这种方式来测试他们的设计。答案：建立模型详解：建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计，它对于学生体验技术设计的完整过程，实现设计从方案到产品的转化具有重要作用。知识点三：工程的关键是设计，设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联。例1：设计制作塔台模型需要经历的过程只有设计、制作和测试。（）答案：详解：在制造塔台模型时，我们经历的过程是设计、制作、测试、改进，通过测试、改进让模型更加完善。例2：工程设计是一个复
6、杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联。（）答案：详解：建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。工程的关键是设计，设计是一个复杂的过程，需要综合考虑各个因素及之间的关联。例3：在进行大型工程建设时，设计完成后就能直接施工了。（）答案：详解：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；实施建设。所以在进行大型工程建设时，设计完成后要制作模型，并对模型进行测量、评估、改进等，最后才能实施建设。题干错误。巩固提升一、填空题1 .塔台模型记录表中的测试高分项为模型的（填“不足”或“优势”）。
7、2 .图中塔台模型属于型，它的特征是底面呈形，侧面下大上小。图中塔台模型中有很多结构，利用了提高它的承压能力和牢固性。3 .丽丽小组制作的塔台模型高62厘米，在塔台模型制作评价表中能得分。4 .塔台模型设计图要合理地设计和说明，对设计结构的表述要o5 .塔台的设计包括、塔型、实用性、楼梯栏杆等方面。6 .设计时为了避免塔台出现,要注意塔台四个面的大小和长短相同，设计图上要将塔台拆分成各个面并对每个面的大小进行标注，立柱,以防止塔台倾斜。7 .塔台要能够让教练员站在上面指挥训练，说明性、高度和性是项目的重要要求。二、判断题8 .在标书制作中，首先要考虑项目的安全性和成本，其次再考虑美观等细节。（
8、）9 .项目成本对一个工程来说是非常重要的限制因素，因此工程师首先要做的就是压缩成本。（）10 .建筑物越高，受风的影响越大，所以我们设计塔台时要考虑塔台抗风能力。（）11 .在工程设计中可以为了节约成本降低工程安全系数。（）12 .制作箱包、衣服也属于工程，也需要设计。（）13 .设计中，可以通过标注数字和单位体现塔台模型的各种尺寸，如塔高、塔宽、材料厚度等。（）三、选择题14 .小强学习了塔台的相关知识之后，设计了甲、乙两种电线塔（如图所示），你觉得比较稳定的是（）oA.甲B,乙C.一样稳定15 .为足球教练设计塔台时，我们需要考虑很多因素，其中塔台的高度（）oA.越高越好，站得高看得远B
9、.越矮越好，矮一点更安全C.高度适中，既安全又视野开阔16.为了防止塔台模型倾斜，下列做法正确的是（）oA.选择的立柱材料质量不同，有软有硬B.将塔台模型放在不平整的地面C.控制立柱尽量等高17.制作塔台竞标标书需要预算成本，下列不属于成本预算内容的是（）oA.材料费用B.人员分工C.设计费用D.制作季节18.我们在制订塔台标书时，应该特别关注（)oA.塔台的承重力与美观度B.项目的成本与美观度C.塔台的高度与塔台的抗震能力D.塔台的成本和塔台的安全性19 .设计方案的文字说明应当（）oA.条理清楚B.用数字定量说明C.前面两项都对20 .在讨论怎样使塔台不容易倒时，以下几种想法正确的是（）o
10、A.将塔台的下边做重些不容易倒B.将塔台的上面做重一些不容易倒C.将塔台的上面和下面做成一样重不容易倒21 .把月球基地定在月球南极，是建造过程的选址环节，之后的建造顺序正确的是（）。A,设计一建造一验收与评估B.建造一设计一验收与评估C.验收与评估一设计一建造D.设计一验收与评估一建造22 .设计建造月球基地，需要考虑众多因素。最核心的需求是（）。A.安全需求B.成本需求C.美观需求D.功能需求四、简答题23 .如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？24 .请分析在固定长方形框架中两根斜杆分别起到什么作用。五、实验题25 .小小工程师。小光用吸管和胶带搭了一个塔台（如图所示），请观察并回答
11、下列问题。（1）在搭建过程中，小光在塔台的侧面应用了很多（）形结构。某校几个科学小组对自己搭建的塔台进行了测试及评估。结果如表所Jo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A组3分62cm7本书三级二级9.6元3分3分B组2分59cm3本书七级一级7.8元32分C组2分50cm5本书三级二级6.82分2分分析以上数据，同答下列问题。顶端承重能力最好的是A组，这一组塔台主要存在的问题是（）o抗震能力最弱的是（）组，可适当增加（）（填“上部”或“底部”）的重量。（4）B组在测试端台模型抗风能力时，在三级风力下，塔台模型开始摇晃（）级。六、综合题26 .请在下图括号中填写恰当内容采用
12、较多的（）结构可以增强稳定性。立柱等高可以防止塔台（）o（）底部的体积和重量，可增强其抗风抗震能力。（填“增加”或“减少”）27.在“设计塔台”活动中，六（2）班阳光小组设计的塔台如图:设计瞭望塔任务：仅利用以下材料，设计并制作一座瞭望塔。要求：1 .塔高大于60cm,不高于100Cn1：2 .塔身稳固，能够直立不变形：3 .能够通过“大风测试”（电扇3级风速）材料清单：塑料吸管（20cm）80根，棉线一卷，透明胶带一卷剪刀和直尺各2套。设计图在展示环节，该塔台出现了摇晃和倾斜现象。对此，你有什么改进建议？请简单描述并画在下方的示意图中。建议：O参考答案1 .优势详解：测试是衡量设计是否达到规
13、范要求的重要方法。塔台模型测试记录表中高分项表示模型的优势，低分项表示模型的不足。2 .金字塔正方三角形三角形稳定性详解：三角形结构具有稳定性。制作塔台模型时，经常使用三角形结构可以使塔台更稳固。图中塔台模型属于金字塔型，它的特征是底面呈正方形，侧面下大上小。图中塔台模型中有很多三角形结构，利用了三角形稳定性提高它的承压能力和牢固性。3. 3详解:任务要求：以小组为单位,用材料制作一个高60厘米的塔台（底部不得粘在桌面上）。要求进行图形和文字的设计，使用所给的材料,塔台必须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。丽丽小组制作的塔台模型高62厘米，达到60厘米的
14、高度，在塔台模型制作评价表中能得3分。4. .文字图画条理清晰详解：建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。模型建设过程：设计、制作、测试、评估、改进，建造实物。塔台模型设计图要合理地设计文字和图画说明，对设计结构的表述要条理清晰。5. 塔高安全性详解：建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。模型建设过程：设计、制作、测试、评估、改进，建造实物。塔台的设计包括塔高、塔型、实用性、安全性、楼梯栏杆等方面。6. .倾斜侧面等高详解：在设计塔台时，会考虑的因素有：材料的实用性，安全性，成本，人员分工，设计对环境的影响，抗风抗震能力等。设计时
15、为了避免塔台出现倾斜，要注意塔台侧面四个面的大小和长短相同，设计图上要将塔台拆分成各个面并对每个面的大小进行标注，立柱等高，以防止塔台倾斜。7. 承重安全详解：塔高、承重、安全是工程项目的核心与重点，美观、成本等属于在重点基础上的综合点。制作塔台要求进行图形和文字的设计，使用所给的材料，塔台必须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。8. 详解：标书是招标工作时采购当事人都要遵守的具有法律效应且可执行的投标行为标准文件。我们制订标书时，首先要考虑的是成本和安全，其次再考虑美观等细节，综合考虑才更有竞争力。9. X详解：工程建设的步骤：明确一个要解决的问题；在限
16、制条件下进行设计；制作一个模型（画或写解决方案）；测试这个模型，评估并改进；实施建设。项目成本对一个工程来说是非常重要的限制因素，因此工程师要制定合理的项目成本，但是也不能为了减少项目成本而随意压缩成本，要保证质量。10. 详解：在制作塔台模型时，我们需要考虑塔台的抗风能力。建筑物越高，受风的影响越大，所以我们设计塔台时要考虑塔台抗风能力。抗风的方法：塔身采用框架结构，减小受到的风力，所以题干中说法是正确的。11. X详解：工程安全系数是为了确保工程结构在设计寿命内能够安全承载荷载和应对不可预见的外部力量而设置的一个保护因素。为了确保工程的安全性和可靠性，工程设计中应坚持合适的安全系数，确保结
17、构在设计寿命内能够安全运行，并能应对各种不可预见的情况。12. 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。工程的核心是设计；制作箱包、衣服也属于工程，也需要设计。13. 详解：塔台模型制作评价表的作用是帮助我们理解设计要求、明确模型设计的限制条件等。塔台模型设计图要合理地设计文字和图画说明，对设计结构的表述要条理清晰；同时也可以通过标注数字和单位体现塔台模型的各种尺寸，如塔高、塔宽、材料厚度等。14. A详解：像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。三角形框架具有稳定性的特点，甲具有三角形的稳定性，同时具有“上小下大、上轻下重”等特点，A比较稳定；B四边形稳定性差
18、。15. C详解：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。为了足球教练更好的观看整个足球场的情况，在成本预算内指挥塔台建的高度适中，既安全又视野开阔。16. C详解：用框架结构可以建起很高的建筑而花费的材料却很少，框架结构以三角形为基本构造，因为在基本框架结构中，三角形框架的稳定性最好。框架铁塔结构特点：上小下大上轻下重风阻小等。在搭建塔台模型时，塔台为框架结构，为防止塔台倾斜，建造时要上小下大、上轻下重，所以为了防止塔台模型倾斜，控制立柱尽量等高是正确的。17. D详解：制作季节并不属于成本预算的内容。制作季节是指在什么时间段内进行制作或施工的计划安排，它与成本预算无直
19、接关系。成本预算主要关注各项费用的估算和预测，以便在竞标过程中提供准确的成本数据。18. D详解：制作塔台竞标标书包括：建塔位置；使用材料；塔的设计（塔高、塔型、实用性、安全性、假如考虑楼梯、栏杆等细节，会有助于获得好评）；成本预算；人员分工；时间分配。在制订标书时，要注意以下事项：（1）在设计中还要考虑承重、安全、抗风抗震能力等问题。（2）制订标书要合理，准确使用文字、图画、标注等多种形式表达。（3）设计中要关注塔台设计细节。（4）在设计时关注竞标的两项重要标准：项目安全性和项目成本，故D正确。19. C详解：针对各组的模型开展交流评估活动，评估活动不仅自评本组设计，小组间还要进行互评，在互
20、评中通过相互借鉴、相互帮助、资源共享等。评价设计图及文字说明时，要求合理地设计了文字和图画说明，对设计结构的表述条理清晰，对每部分使用的材料进行了加工和用量的详细介绍。C符合题意。20. A详解：像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。用框架结构可以建起很高的建筑而花费的材料却很少，框架结构以三角形为基本构造，因为在基本框架结构中，三角形框架的稳定性最好。框架铁塔结构特点:上小下大上轻下重风阻小等。上轻下重的塔台利用了框架结构，所以不容易倒。21. A详解：选址完成后，应该要进行合理的设计，再按照设计图进行建造,之后进行验收与评估，不合理的地方要进行改进。22. A详解：设计建造一项工程需要考虑众
21、多因素如安全、成本、美观、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：耐震一一加大底部面积或加重底座重量。制震塔台底部加入弹簧。免震一一塔台底部加滚珠。详解：像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。用框架结构可以建起很高的建筑而花费的材料却很少，框架结构以三角形为基本构造，因为在基本框架结构中，三角形框架的稳定性最好。框架铁塔结构特点:上小下大上轻下重风阻小等。保证塔台能抵御大风或一定级别的地震，所以需要耐震一一加大底部面积或加重底座重量。制震塔台底部加入弹簧。免震一一塔台底部加滚珠。24. 左边的斜杆起到推力的作用；右边的斜杆起到拉力的作用。详解：长方形框架增加斜杆，起到推
22、、拉的作用，使长方形变成了两个三角形，三角形具有稳定性，斜杆得作用是使框架不变形。左边的斜杆起到推力的作用；右边的斜杆起到拉力的作用。25. (1)三角成本高(3) B底部二分析：底托抗震型：虽然整体结构没有呈现出上小下大的形状，但是底部设计了四个三角形组合结构，在保证稳定的基础上融入了抗震设计。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。详解：(1)观察搭建的塔台模型，具有“底部设计了四个三角形组合结构，在保证稳定的基础上融入抗震设计”特点，属于底托抗震型。(2)根据对表格数据的分析，顶端承重能力最好的是A组，能够承受7本书的重量，这一组塔台主要
23、存在的问题是成本高，花费9.6元。(3)抗震能力最弱的是B组，抗震能力是一级，可适当增加底部的重量提高抗震。(4) B组在测试塔台模型抗风能力时，在三级风力下，塔台模型开始摇晃，此项测试的评估结果应记二级。26 .三角形倾斜增加详解：三角形框架具有稳定性的特点，用框架结构建造塔台，采用三角形结构可以增强稳定性；建造塔台的立柱等高可以防止塔台倾斜，增加塔台底部的体积和重量，可以提高塔台的抗风能力。27 .建议：在塔身增加斜杆形成三角形结构使其更加稳定。详解：三角形结构具有稳定性。通过对塔台的观察发现，塔身都是四边形结构，四边形结构容易变形，所以在展示环境出现了塔台摇晃和倾斜现象。我们可以在塔身增加斜杆形成三角形结构使其更加稳定,利用三角形结构的稳定性来实现。
