第5章探索技術(shù)與工程的世界第2節(jié)像工程師那樣實(shí)踐基礎(chǔ)夯實(shí)1.【新課標(biāo)·科學(xué)觀念】(2025杭州臨平期末)制作三球運(yùn)動(dòng)演

示模型是一個(gè)工程實(shí)踐的過程,其流程有:①制作一個(gè)模型,②

在限制條件下進(jìn)行設(shè)計(jì),③發(fā)布成果,④測(cè)試、評(píng)估并改進(jìn)這

個(gè)模型,⑤明確一個(gè)要解決的問題。下列符合工程實(shí)踐過程

的是(

)A.②⑤①③④

B.②⑤①④③C.⑤②①③④

D.⑤②①④③D解析工程實(shí)踐的一般過程為:明確問題→設(shè)計(jì)方案→實(shí)施

計(jì)劃→檢驗(yàn)作品→改進(jìn)完善→發(fā)布成果。在任何工程實(shí)踐

中,首先得清楚要解決什么問題,制作三球運(yùn)動(dòng)演示模型,要先

明確是要展示三球的何種運(yùn)動(dòng)關(guān)系。只有明確了問題,后續(xù)

的設(shè)計(jì)和制作才有方向,所以這是工程實(shí)踐的起始點(diǎn)。明確

問題后,就要考慮各種限制條件來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這些限制下,

設(shè)計(jì)出模型的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式等具體方案。有了設(shè)計(jì)方案,

接下來就是按照設(shè)計(jì)把模型制作出來。將設(shè)計(jì)從圖紙或設(shè)想

轉(zhuǎn)化為實(shí)際的模型,這是將前面的規(guī)劃付諸實(shí)踐的關(guān)鍵步驟。模型制作完成后,需要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,看看是否能達(dá)成最

初明確的要解決的問題。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)模型存在的問題,然

后進(jìn)行評(píng)估并加以改進(jìn),使模型更加完善。當(dāng)模型經(jīng)過測(cè)

試、評(píng)估和改進(jìn),達(dá)到了比較理想的狀態(tài)后,就可以將成果發(fā)

布出來,向他人展示這個(gè)三球運(yùn)動(dòng)演示模型的成果和意義

等。綜上分析,符合工程實(shí)踐過程的是⑤②①④③,故選D。2.(2025寧波鄞州期末)我們每天都在使用各種工程產(chǎn)品。某

同學(xué)在使用某款插座時(shí),發(fā)現(xiàn)無法同時(shí)插入兩個(gè)插頭,如圖所

示。因此他打算設(shè)計(jì)一款新插座來解決這一問題,這屬于工

程實(shí)踐的(

)

A.明確問題B.設(shè)計(jì)方案AC.實(shí)施計(jì)劃D.檢驗(yàn)作品解析該同學(xué)在日常使用某款插座的過程中發(fā)現(xiàn)了插座設(shè)計(jì)

的不合理之處,因此打算設(shè)計(jì)更新型的插頭解決這一問題,屬

于明確問題的過程,故選A。能力提升3.【新中考·項(xiàng)目化學(xué)習(xí)】(2024紹興模擬,★★★)校園科技節(jié)

開展水火箭的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)研究:【項(xiàng)目?jī)?nèi)容】利用可樂瓶等制作一個(gè)一級(jí)水火箭。

【項(xiàng)目研究】試飛:在瓶?jī)?nèi)裝入一定量的水,然后用充氣筒往瓶?jī)?nèi)充氣,等到氣體充到一定氣壓后,水火箭尾部橡皮塞被沖

開,水火箭拖著長長的水柱急速升空,如圖所示。這是甲、乙兩組為制作水火箭分別準(zhǔn)備的材料清單:甲組:可樂瓶、橡皮塞、氣門芯、彩紙、玻璃膠、密封膠乙組:可樂瓶、橡皮塞、棉線、降落傘材料、氣門芯、彩

紙、玻璃膠、密封膠【項(xiàng)目評(píng)價(jià)】下表是此次水火箭制作的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):等級(jí)優(yōu)秀良好待改進(jìn)評(píng)價(jià)指標(biāo)制作精美,氣密性好,能成功升空,且升空高度不低于50米,落地后火箭主體部分完好,能反復(fù)回收使用制作精美,氣密性好,能成功升空,但升空高度較低,落地后火箭主體部分基本完好,簡(jiǎn)單加固后能再次使用制作粗糙,少許漏氣,無法升空,或升空高度較低,落地后火箭主體部分受損,且無修復(fù)價(jià)值【項(xiàng)目迭代】利用可樂瓶等制作二級(jí)、三級(jí)水火箭。(1)分析甲、乙兩組的材料,結(jié)合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),乙組中的棉線和降落傘材料的作用是____________________________________。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,乙組不斷改變水火箭發(fā)射時(shí)的仰角,他們想要探究的問題是________________________________________。(3)項(xiàng)目迭代的技術(shù)關(guān)鍵是_____________________________

_______________________?；蚍旨?jí)回收技術(shù)等

火箭分離技術(shù)、錯(cuò)時(shí)噴射技術(shù)水火箭升空的高度與發(fā)射時(shí)的仰角的關(guān)系防止水火箭落地時(shí)受損或降低受損程度解析

(1)分析甲、乙兩組的材料清單,我們可以看到乙組比

甲組多了棉線和降落傘材料。結(jié)合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的“落地后火

箭主體部分完好,能反復(fù)回收使用”這一要求,我們可以推斷

出棉線和降落傘材料的主要作用是防止水火箭落地時(shí)受損或

降低受損程度。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,乙組不斷改變水火箭發(fā)射

時(shí)的仰角,這種操作的目的是探究水火箭升空的高度與發(fā)射

時(shí)的仰角之間的關(guān)系。(3)項(xiàng)目迭代的技術(shù)關(guān)鍵包括火箭分

離技術(shù)、錯(cuò)時(shí)噴射技術(shù)以及分級(jí)回收技術(shù)等。4.【新中考·模型法】(2025寧波海曙期末)在制作太陽、地球

和月球的三球運(yùn)動(dòng)演示模型的活動(dòng)中,某小組準(zhǔn)備了以下材

料:三個(gè)大小不同的泡沫球,還有一些木板和支架等輔助材料。

(1)在制作三球運(yùn)動(dòng)模型時(shí),下列因素中,確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不需要考慮的因素是______。A.天體間距離的比例B.天體運(yùn)動(dòng)周期的比例C.模型材料的顏色(2)在機(jī)械裝置中常用齒輪或皮帶實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。圖1為嚙

合型齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。當(dāng)在大齒輪中心安裝太陽時(shí),小齒輪中

心應(yīng)安裝_______。行星

C

(3)地球繞太陽運(yùn)動(dòng)1圈時(shí),月球繞地球運(yùn)動(dòng)12圈。為模擬它們

的公轉(zhuǎn)周期比,所選大、小齒輪的齒數(shù)之比為_________。

12∶1

(4)圖2為小科組裝制作的三球運(yùn)動(dòng)模型;當(dāng)C球運(yùn)行到A球和B

球之間,且三球接近排成一條直線時(shí),可以模擬演示地球上看

到的天文現(xiàn)象是_______(選填“日食”或“月食”)。(5)利用該三球運(yùn)動(dòng)模型可以展示地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生

的現(xiàn)象。請(qǐng)簡(jiǎn)要說明四季形成的原因:________。見解析

日食

解析

(1)因?yàn)槟Ｐ筒牧系念伾珜?duì)于模擬天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和

關(guān)系沒有實(shí)質(zhì)性的影響,在制作三球運(yùn)動(dòng)模型,確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不

需要考慮的因素是模型材料的顏色,而天體間距離的比例和

天體運(yùn)動(dòng)周期的比例對(duì)于準(zhǔn)確模擬天體運(yùn)動(dòng)是非常重要的,

故選C。(2)當(dāng)在大齒輪中心安裝太陽時(shí),小齒輪中心應(yīng)安裝

行星,因?yàn)樵谔栂抵?圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的天體稱為行星。(3)地

球繞太陽運(yùn)動(dòng)1圈時(shí),月球繞地球運(yùn)動(dòng)12圈。因?yàn)辇X數(shù)之比與

公轉(zhuǎn)周期之比相對(duì)應(yīng),故為模擬它們的公轉(zhuǎn)周期比,所選大、

小齒輪的齒數(shù)之比為12∶1。(4)題圖2為小科組裝制作的三球運(yùn)動(dòng)模型;當(dāng)C球運(yùn)行到A球和B球之間,且三球接近排成一

條直線時(shí),可以模擬演示地球上看到的天文現(xiàn)象是日食;因?yàn)?/p>

此時(shí)月亮在中間擋住了太陽射向地球的光線。(5)由于地球

公轉(zhuǎn)時(shí)地軸始終傾斜,并指向北極星附近,使得太陽直射點(diǎn)在

南北回歸線之間移動(dòng)。不同時(shí)間太陽直射點(diǎn)位置不同,導(dǎo)致

各地獲得的太陽光熱不同,從而產(chǎn)生四季變化。夏季時(shí)太陽

直射點(diǎn)在北半球,北半球獲得的熱量多,氣溫高;冬季時(shí)太陽直

射點(diǎn)在南半球,北半球獲得的熱量少,氣溫低;春、秋季則是太

陽直射點(diǎn)在赤道附近的過渡時(shí)期。5.(2025溫州樂清期末)工程實(shí)踐的一般過程包括:

下面是一把學(xué)生椅的研發(fā)流程。(1)研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行多次討論、交流后,繪制了學(xué)生椅的草圖(如

圖甲)。這個(gè)過程屬于工程實(shí)踐中的_________。設(shè)計(jì)方案

(2)在設(shè)計(jì)學(xué)生椅合適的高度(h)范圍時(shí),需要測(cè)量人體(如圖

乙)哪一部分長度______。A.站立身高B.站立臂展C.坐姿膝高

C

解析

(1)研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行多次討論、交流后繪制學(xué)生椅草圖

的過程屬于工程實(shí)踐中的設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)。(2)在設(shè)計(jì)學(xué)生椅

合適的高度(h)范圍時(shí),他需要測(cè)量人體坐姿膝高的長度,因?yàn)?/p>

辦公椅是供人坐著使用的,而坐姿膝高是與人體坐著時(shí)的高

度相關(guān)的重要尺寸參數(shù)。故選C。6.閱讀材料,回答問題。要舉行校園運(yùn)動(dòng)會(huì)了,學(xué)校想在操場(chǎng)建造一個(gè)塔臺(tái)。要求塔

臺(tái)高1.5米,帶有護(hù)欄的臺(tái)面不小于1平方米,以便于體育老師

站在塔臺(tái)上指揮隊(duì)員訓(xùn)練,且成本不超過5000元。學(xué)校發(fā)布

了征集令,以競(jìng)標(biāo)的形式確定建塔資格。同學(xué)們紛紛報(bào)名……(1)下列屬于本次校園塔臺(tái)建設(shè)中的限制條件的是________

(多選)。A.塔臺(tái)高度B.塔臺(tái)形狀C.站立面積D.建造材料E.建造成本

ACE

(2)塔臺(tái)的建造需經(jīng)歷以下步驟,請(qǐng)?zhí)顚懻_的排列序號(hào)__

____________。①制作一個(gè)模型②明確要解決的問題③實(shí)施建設(shè)④進(jìn)行設(shè)計(jì)⑤測(cè)試模型,評(píng)估改進(jìn)(3)有三組同學(xué)率先展示了塔臺(tái)模型,以下是學(xué)校對(duì)三個(gè)小組

塔臺(tái)的評(píng)價(jià)表。②④①⑤③

組別塔高頂端承重能力抗風(fēng)能力抗震能力材料成本第1組1.35米★★★★★★★★4500元第2組1.3米★★★★4100元第3組1.5米★★★★★★★★★4150元根據(jù)評(píng)價(jià)表,我們可以發(fā)現(xiàn)第______組建造的塔臺(tái)穩(wěn)定性存在

不足。你推測(cè)可能的原因是:①__________________________

_____________;②___________________。(至少寫出2條)沒有采用鏤空結(jié)構(gòu)

下大的結(jié)構(gòu)

沒有采用上輕下重、上小

2

解析

(1)根據(jù)材料信息可知,塔臺(tái)要求高1.5米,帶有護(hù)欄的臺(tái)

面不小于1平方米,且成本不超過5000元。因此,屬于本次校

園塔臺(tái)建設(shè)中的限制條件的是塔臺(tái)高度、站