小学科学教科版六年级下册第一单元《小小工程师》知识点整理3新版复件1Word格式文档下载.docx

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6.“神舟”飞船是中国自行研制,具有完全自主知识产权，由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成。

7.“鸟巢”国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部，主体为钢结构，结构设计使用年限100年，耐火等级一级，抗震设防烈度8度，地下工程防水等级1级。

2.认识工程

1.认识港珠澳大桥

（1）大桥将为粤港澳大湾区的经济发展带来强劲的动力，给文化交流带来方便。

（2）工程建设过程的基本步骤

问题

方法

香港的唯一航道不能被阻碍

修建海底隧道

桥梁和隧道没有岛屿连接

修建人工岛

海床的淤泥问题

用圆钢筒围岛

（3）限制条件包括时间、费用可用材料环境抵抗自然界的破坏能力等。

2.每一项宏大的工程都采用了大量技术，证明了工程离不开技术的支持。

3.工程实施过程中面临的各项困难和技术难关也推动着技术不断发展前进。

4.工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。

5.埃菲尔铁塔具有钢架镂空结构。

3.建造塔台

实验：

塔台竞标标书

●工作用途：

供足球教练站在塔台上指挥队员训练。

●建塔位置：

操场。

●工程要求：

塔台的安全性高，同时成本低。

●塔台的设计：

根据实用性和安全性要求，塔台高约为60cm（太高容易侧翻，太低无法观察操场全貌），塔台顶部面积约为1600

太小活动空间受限，太大成本过高），塔台整体为棱柱形或棱台形、侧面镂空（受到埃菲尔铁塔结构的启发）。

塔台设计侧面图

附加：

宽20cm的楼梯（方便登上塔台），高10cm的栏杆（防止指挥中失足跌落），底部安装4个可锁死的轮于子（方便移动），顶部铺垫被塑料包裹的木板（方便擦拭）。

●成本预算：

钢材1500元，木材100元，塑料50元，人工费用500元，共计2150元。

（用剩余材料制作附加物品）

●人员分工：

2人负责钢材、2人负责木材、1人负责塑料的购买和加工，共计5人。

●时间分配：

5人分3组同时进行，选择、购买材料2天，加工材料2天，组合安装1天，共计用时5天。

4.设计塔台模型

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.建造塔台模型的过程：

设计一→制作一→测试一→评估一→改进。

3.抗震方式

（1）耐震：

加大底部面积或加重底座重量。

（2）制震：

塔台底部加入弹簧。

（3）免震：

塔台底部加滚珠。

4.不同形状框架的承重与抗震能力

（1）用相同材料制作四边形框架、三角形框架。

分别施加力，观察它们形状的变化。

（2）结论：

受到相同的外力作用时三角形框架较稳定，不易变形；

四边形框架不稳定，易变形。

（3）应用：

在四边形框架中添加斜杆，把一个四边形框架变成两个三角形框架，增强承重、抗震能力。

承重能力测试

抗震能力测试

5.制作塔台模型

制作塔台模型

●实验器材：

胶带、70根20cm长的吸管、尺子、剪刀、红笔、滚珠、弹簧、钧码等。

●实验步骤：

制作塔台模型要与设计方案相一致。

塔台的接口处要固定牢固，同时也要考虑节省胶带。

控制好立柱的高度，尽量等高，可以防止塔台的倾斜。

塔台模型设计（无附加设计）

开始搭建底座搭建过程中基本搭建完成

注意：

以底座搭建、侧面搭建、整体搭建为顺序开展制作。

在制作过程中，要将小组成员进行分工，共同完成任务。

●实验现象：

在制作过程中，如果出现设计不合理问题，可以进行修改，但要经过小组研讨交流后，先用红笔在困纸，上做好修改标记，再实施制作。

●模型评价：

塔台设计上小下大，保证了整体的稳定性。

侧面采用镂空结构，可以提高抗风能力。

整体框架多采用三角形结构，能够提高承重、抗震能力。

底部增加4个钧码能够满足抗风、抗震的要求。

6.测试塔台模型

测试塔台模型

米尺、装满水的矿泉水瓶3~5个或多本教科书、小盆、电风扇、抗震检测仪。

①用米尺测量塔台模型高度。

②在塔台模型顶端加载重物测试其承重能力。

③用电风扇从侧面吹塔台模型测试抗风能力。

④用抗震检测仪测试塔台模型抗震能力。

⑤根据消耗材料价格，核算塔台模型成本。

●测试结果：

根据评价表和测试结果进行计分。

设计图及文字说明

材料成本统计

分工合作

美观

3

1

2

顶端承重

抗风能力

抗震能力

塔高

●自我评估：

吸管、胶带用量过多导致成本过高，影响美观，同时浪费材料。

制作过程中测量有误差，导致模型顶部倾斜。

模型底部面积较小，对于抗风能力有一定影响。

7.评估改进塔台模型

1.评估与改进

1.塔台模型设计方案修改记录单

（1）重新调整斜杆结构，减少多余的吸管与胶带，降低塔台模型的成本，让外形更加美观。

（2）重新调整框架结构，让底部更大并增加重量，使塔台模型在抗风抗震中稳固。

（3）制作过程随时进行准确测量，减小误差。

（4）组员分工协作的同时要加强沟通，保证整体搭建顺利完成。

（5）制作过程中，要合理裁剪吸管，避免浪费。

（6）在连接吸管时，要避免破坏吸管的整体结构，导致承重能力下降。

2.塔台模型改进设计方案

改进后的塔台模型设计（无附加设计）

（1）减少顶面、侧面的斜杆和框架结构，达到减少连接点数量、优化外形的目的。

（2）修改底面框架结构并增加一个钩码，达到增加底面面积、重量的目的。