1、教科版科学六年级下册1.4 设计塔台模型WXHWXH塔台设计模型塔台设计模型WXHWXH你们知道在工程设计中制作模型的你们知道在工程设计中制作模型的作用和意义吗？作用和意义吗？小组交流讨论。小组交流讨论。WXHWXH 建立模型是工程设计中的重要建立模型是工程设计中的重要环节，工程师通常通过建立模型来环节，工程师通常通过建立模型来测试他们的设计。针对设计进行测测试他们的设计。针对设计进行测试、评估、改进，直至符合建设要试、评估、改进，直至符合建设要求，因此制作模型在工程设计中具求，因此制作模型在工程设计中具有不可替代的重要作用。有不可替代的重要作用。 WXHWXH 我们要像工程师一样，我们要像工
2、程师一样，设计、制作、测试、评估、设计、制作、测试、评估、改进塔台模型，一起经历改进塔台模型，一起经历建造塔台的过程。建造塔台的过程。让我们从设计塔台开始吧！让我们从设计塔台开始吧！WXHWXH任 务挑战书 以小组为单位，用所给材以小组为单位，用所给材料制作一个料制作一个高高6060厘米的塔台，厘米的塔台，要求进行图形和文字的设计要求进行图形和文字的设计。WXHWXH 塔台模型建造要求：1 1、塔台高度为、塔台高度为6060厘米；厘米；2 2、底部能够移动；、底部能够移动；3 3、坚固并有承重能力；、坚固并有承重能力；4 4、具有抗风抗震能力；、具有抗风抗震能力；5 5、节省材料；、节省材料；
3、6 6、美观。、美观。WXHWXH 设计要求和活动要求：应有文字、图画、数字、应有文字、图画、数字、标记等，清晰明了，有条理。标记等，清晰明了，有条理。小组分工明确、系统，有小组分工明确、系统，有组织的开展设计活动。组织的开展设计活动。WXHWXH 材料（每组）：70根20厘米长的吸管剪刀胶带尺子WXHWXH塔台模型制作评价表项目1分2分3分文字及图画设计缺少文字和图画设计设计了文字和图画说明，但是说明较混乱、缺乏条理，没有用数字进行定量说明或者没有关键性的箭头指示等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评价分工合作分工不明确，每个成员不
4、知道各自应该做什么有基本的分工，但是分工不系统，或执行分工不彻底，或有未承担任务的成员有明确的分工且贯彻实施，为每个成员安排了相应的任务，并且每个成员都明确自己的任务，能有组织地执行塔高没有达到60厘米的高度基本接近60厘米的高度 达到60厘米的高度顶端承重顶端无法承重或顶端承重为所有小组中的最小顶端承重为所有小组的中等水平顶端承重为所有小组中的最大防风能力能抵御1级（小风量）风吹 能抵御2级（中等风量）风吹 能抵御3级（大风量）风吹 防震能力 能抵御1级（轻微）震动 能抵御2级（较强）震动 能抵御3级（强）震动 美观结构欠佳、制作粗糙，或在所有小组中最差结构比较合理，外形较为美观，或在所有小
5、组中处于中等水平 结构合理，外形美观，或在所有小组中处于最高水平 材料成本统计 材料成本在所有小组中最高 材料成本在所有小组中处于中等水平 材料成本在所有小组中最低 WXHWXH1.1.依据评价量表思考问题。依据评价量表思考问题。为了尽可能达到为了尽可能达到6060厘米的塔高，你们厘米的塔高，你们的设计是如何考虑材料使用的？的设计是如何考虑材料使用的？框架结构；框架结构；WXHWXH1.1.依据评价量表思考问题。依据评价量表思考问题。哪些设计是为了稳固塔台模型？哪些设计是为了稳固塔台模型？WXHWXH用食指分别从两种形状物体上部中点往下压，感受它们的承受力，观察它们形状的改变。哪个更稳定？哪个
6、更稳定？稳定性稳定性WXHWXH上小下大上小下大上轻下重上轻下重三角形是最稳定的三角形是最稳定的形状，具有一定的形状，具有一定的承重和抗压性。承重和抗压性。WXHWXH如何保证塔台不倒下？如何保证塔台如何保证塔台不倒下？如何保证塔台的倾斜角最小？的倾斜角最小？什么因素会导致塔台产生倾斜角？什么因素会导致塔台产生倾斜角？底座增重，利用三角形支架，固定好接口都可以稳固塔台模型。 塔台的每根立柱尽量等高才能保证倾斜角最小。立柱不等高就会导致塔台产生倾斜角。WXHWXH如何保证塔台能抵御大风或一定级别如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？的地震？抗风抗震框架结构（镂空），抗风阻力小。三种抗震结构：三
7、种抗震结构：耐震：塔台模型中加入大量三角形结构制震：塔台底部加弹簧免震：塔台底部加滚珠WXHWXH2.2.设计活动。设计活动。WXHWXH3.3.设计成果。设计成果。（ 活动手册活动手册）框架结构上小下大上轻下重三角形抗震结构WXHWXH研 讨1. 我们的设计方案完备吗？是否考虑到了各个因素？ 在建立塔台模型过程中，首先在建立塔台模型过程中，首先设计图纸要有文字说明，小组要合设计图纸要有文字说明，小组要合理分工合作，建立模型时要注意塔理分工合作，建立模型时要注意塔高、顶端承重力、抗风能力、抗震高、顶端承重力、抗风能力、抗震能力等，还要注意美观，及节省材能力等，还要注意美观，及节省材料成本。料成
8、本。WXHWXH研 讨2. 我们的设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样进一步调整？WXHWXH补充归纳：补充归纳：1 1、塔高、承重是基础要求；有抗风、抗震、塔高、承重是基础要求；有抗风、抗震能力是关键要求；成本、美观、设计图、分能力是关键要求；成本、美观、设计图、分工等是均衡整合考虑完成的要求。工等是均衡整合考虑完成的要求。 2 2、我们可以通过上面图、底面图、侧面图、我们可以通过上面图、底面图、侧面图来表示塔台形状、尺寸的设计。来表示塔台形状、尺寸的设计。 一、我们已经知道建立模型是一、我们已经知道建立模型是工程设计中的重要环节，让我工程设计中的重要环节，让我们像工程师一样从设计开始，们
9、像工程师一样从设计开始，建造一个塔台模型吧！建造一个塔台模型吧！1.1.学校要求塔台模型的制作需学校要求塔台模型的制作需要达到（要达到（ ABCABC ）的平衡。）的平衡。（多选题）（多选题）A.A.美观美观 B. B.稳固稳固 C.C.价廉价廉 D.D.越高越好越高越好2.2.在设计时，我们需要在设计时，我们需要（ ABCABC ）。）。（多选题）（多选题）A.A.了解塔台模型评价表，根据了解塔台模型评价表，根据评价表进行设计评价表进行设计B.B.根据提供的材料进行设计根据提供的材料进行设计C.C.初步设计结束后根据评价表初步设计结束后根据评价表自评并改进自评并改进D.D.随便怎么设计随便怎
10、么设计3.3.设计方案最好应该是设计方案最好应该是（ D D ）。）。A.A.只用文字说明只用文字说明 B.B.用设计图及文字说明，但缺乏用设计图及文字说明，但缺乏条理，缺少定量说明条理，缺少定量说明C.C.只用图画设计只用图画设计 D.D.用设计图及文字说明，结构条用设计图及文字说明，结构条理清楚，材料加工和用量详细介理清楚，材料加工和用量详细介绍绍4.4.要使塔台模型的防风能力增加，要使塔台模型的防风能力增加，我认为应该（我认为应该（ BCBC ）。（多选）。（多选题）题）A.A.采用上大下小的结构采用上大下小的结构B.B.采用上小下大的结构采用上小下大的结构C.C.采用框架结构采用框架结
11、构D.D.将塔台制作成实心的将塔台制作成实心的二、为了使塔台更稳固，让我们二、为了使塔台更稳固，让我们来研究两种形状。来研究两种形状。1.1.用吸管组成这两种形状，请你用吸管组成这两种形状，请你试着用食指从这两种形状的上部试着用食指从这两种形状的上部中点向下压，并将中点向下压，并将“不易形变不易形变”和和“易形变易形变”填入对应的括号内。填入对应的括号内。 （不易变形不易变形）（易变形易变形 ）2.2.为了把长方形框架加固，我为了把长方形框架加固，我们一般可以在框架中加入们一般可以在框架中加入 ，下图中的漫画人物，下图中的漫画人物形象地说明了斜杆在框架中的形象地说明了斜杆在框架中的作用。作用。
12、斜杆斜杆图1图2其中图其中图1 1中小人的中小人的 力力阻止了框架的变形，图阻止了框架的变形，图2 2中小人中小人的的 力阻止了框架的变力阻止了框架的变形。形。推推拉拉3.3.宋红制作了一个正方体框架宋红制作了一个正方体框架（如图），（如图），用力前后或左右晃动以后发现正用力前后或左右晃动以后发现正方体框架会方体框架会 。为了增加。为了增加它的稳定性，通常是在正方体中它的稳定性，通常是在正方体中增加增加 ，让每个四边形变，让每个四边形变成成 ，让正方体，让正方体框架结构更加稳定。框架结构更加稳定。变形变形斜杆斜杆两个三角形两个三角形三、判断题。（对的画三、判断题。（对的画“”“”，错的画错的画
13、“”）1.1.为了节约材料，我们在建造塔为了节约材料，我们在建造塔台模型时尽可能多用四边形而少台模型时尽可能多用四边形而少用三角形。用三角形。 （）2.2.在生活中人们大量使用框架结在生活中人们大量使用框架结构是因为框架结构省材又牢固。构是因为框架结构省材又牢固。 （）四、选择题。（将正确答案的序四、选择题。（将正确答案的序号填在括号里）号填在括号里）1.1.下列框架中（其他条件相同），下列框架中（其他条件相同），顶部受压时最不易变形的是顶部受压时最不易变形的是（ B B ）。）。A.A.B.B.C.C.D.D.2.2.空调外机支架上都有一根倾空调外机支架上都有一根倾斜的铁条，如图中斜的铁条，
14、如图中“A”A”处。这处。这样设计的目的是样设计的目的是（ C C ）。）。A.A.增加美观性增加美观性B.B.为了防盗为了防盗 C.C.增加稳定性增加稳定性A A五、下面两幅图分别是电动伸五、下面两幅图分别是电动伸缩门和脚手架缩门和脚手架, ,这都是我们常见这都是我们常见的框架结构，请你根据所学的的框架结构，请你根据所学的知识回答下列问题。知识回答下列问题。1.1.电动伸缩门利用了四边形框架电动伸缩门利用了四边形框架（ B B ）的特点。）的特点。A.A.稳固稳固B.B.易变形易变形C.C.能承载很大重量能承载很大重量2.2.脚手架很稳固是因为它应用脚手架很稳固是因为它应用了（了（ B B ）。）。A.A.拱形结构拱形结构B.B.三角形框架结构三角形框架结构C.C.圆顶形结构圆顶形结构3.3.电动伸缩门和脚手架的共同点电动伸缩门和脚手架的共同点是（是（ B B ）。）。A.A.都在四边形框架中加了斜杆都在四边形框架中加了斜杆B.B.都具有质量轻、空气阻力小的都具有质量轻、空气阻力小的特点特点C.C.都具有很稳固的特点都具有很稳固的特点
