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(共23張PPT)
第一單元 小小工程師 4.設計塔臺模型
建立模型是工程設計中的重要環節，工程師
常通過建立模型來測試他們的設計。從這節 課開始，我們也要像工程師一樣，設計、制 作、測試、評估、改進塔臺模型，經歷建造 塔臺的過程。讓我們從設計塔臺開始吧!
一、聚焦
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，還要盡量節省 材料。看一看哪組設計的作品能達到穩固、美觀、價廉的平衡。
對于塔臺的設計方案，學校給定了要求，我們能按照要求來設計這座塔臺嗎
二、任務
1.要求。
對于塔臺的設計方案，學校給定了要求，我們能按照要求來設計這座塔臺嗎
70根20厘米長的吸管、剪刀、膠帶、尺子。
二、任務
2.材料(每組)。
塔臺模型制作評價表 項 目 1分 2分
3分
設計圖及 文字說明 缺少文字和圖畫 設計 設計了文字和圖畫說明，但 是說明較混亂、缺乏條理， 沒有用數字進行定量說明或 者沒有關鍵性的箭頭指示等
合理地設計了文字和圖畫說明， 對設計結構的表述條理清晰， 對每部分使用的材料進行了加 工和用量的詳細介紹
分工合作 分工不明確，每 個成員不知道各 自應該做什么 有基本的分工，但是分工不 系統，或執行分工不徹底， 或有未承掃任務的成員
有明確的分工且貫徹實施，為 每個成員安排了相應的任務， 并且每個成員都明確自己的任 務，能有組織地執行
塔高 沒有達到60厘米 的高度 基本接近60厘米的高度
達到60厘米的高度
頂端承重 頂端無法承重或 頂端承重為所有 小組中的最小 頂端承重為所有小組的中等 水平
頂端承重為所有小組中的最大
抗風能力 能抵御1級(小 風量)風吹 能抵御2級(中等風量)風吹
能抵御3級(大風量)風吹
抗震能力 能抵御1級(輕 微}震動 能抵御2級(較強)震動
能抵御3級(強)震動
美觀 結構欠佳、制作 粗糙，或在所有 小組中最差 結構比較合理、外形較為美 觀，或在所有小組中處于中 等水平
結構合理、外形美觀，或在所 有小組中處于最高水平
材料成本 統計 材料成本在所有 小組中最高 材料成本在所有小組中處于 中等水平
材料成本在所有小組中最低
★為了盡可能達到60厘米的塔高，你們的設計是如何考慮材料使用的
三、制定方案
1.依據評價表思考問題。
框架結構
上小下大， 上輕下重。
三角形是最穩 定的形狀，具 有一定的承重 和抗壓性。
用食指分別從兩種形 狀物體上部中點往下 壓，感受它們的承受 力，觀察它們形狀的 改變。
★哪些設計是為了穩固塔臺模型 ★如何保證塔臺不倒下
三、制定方案
1.依據評價表思考問題。
將塔臺拆分成面，計 算并標注每個面的長 度和寬度。
★如何保證塔臺的傾斜角最小 ★什么因素會導致塔臺產生傾斜角
三、制定方案
1.依據評價表思考問題。
抗震
耐震：加大底部面積或加重底座重量
制震：塔臺底部加入彈簧
免震：塔臺底部加滾珠
三、制定方案 1.依據評價表思考問題。
★如何保證塔臺能抵御大風或一定級別的地震
抗風
鏤空設計
2.設計活動。
應該多用 三角形結 構。
底座要什么形 狀 要多大才 能保證高塔的 穩固
底座不能 太大，否 則材料不 夠用啦!
三、制定方案
接口處牢 牢固定。
設計方案
小組 日期
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抗變：1個
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護欄
抗震 系統
前面
后面
上面
底面
側面
● 三、制定方案
2.設計成果。
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護欄
設計方案
小組 日期
文字 說明
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a 線點趙期
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底面
側面
上面
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例 垂
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二
重
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2.我們的設計方案還有需要調整的地方嗎 打算怎樣進一步調整
1.我們設計的方案完備嗎 是否考慮到了各個因素
三、 研討
(1)為了增加穩固性，①應該
多使用三 角 形 結構；②接口
處固定牢固。
(2)為了避免傾斜，①塔臺整
體應該上小下 大 ,上 輕 下重 ;②應該多采用對稱的 結構。
(1)_ 建立模型是工程設計中的重要環節，工程師常通過建立模型來測試他們的設計。 (2)我們建造塔臺模型的過程：設計 制作 測 試 、評估 改進
抗震的方法
(1)耐震：加大.底部 面積或加
大底部 質量。
—鉤碼
(1)塔臺整體采用.鏤空_結構。
(2)加重塔臺的 底 部
(2)制震：塔臺 底部_ 加彈簧 O
(3)免震：塔臺 底部_ 加滾珠
抗風的方法
空心
設計塔臺模型時使用的技術
整體結構
課掌回0
E
一 、判斷題
1.在設計塔臺時候應該先明確任務要求。 ( )
2.塔臺競標標書中的設計要按照任務要求進行修改，
若無法修改，則需要重新設計。 ( )
3.建立模型可以檢驗設計方案是否可行。 ( )
4.塔臺的整體設計比較簡單，設計完成后可以直接制
作成品，節約時間。 ( )
隨堂訓練
二、選擇題
1.塔臺模型制作評價表的作用是( )。
A. 幫助我們理解設計要求
B. 明確模型設計的限制條件
C. 以上作用都具有
2.下列形狀框架中，承重、抗震能力最好的是( )。
A. 三角形 B. 正方形 C.長方形
第一單元 小小工程師
單元整理
小小工程師
1.了解我們的住房
2.認識工程
3.建造塔臺
4.設計塔臺模型
5.制作塔臺模型
6|測試塔臺模型
7|評估改進塔臺模型
對現有工程的了解
親歷工程實踐
必需系統 供水系統 采光系統 供暖系統 電路系統
排水系統 通風系統 網絡系統
建造過程 選 址 → 設 計 → 建 造 → 驗 收
* 按設施分類： 門、窗、柱子、橫梁、墻、樓板……
* 按 功 能 分 類 ：臥室、客廳、廚房、衛生間、陽臺……
* 按高度分類： 低層、多層、小高層、高層……
* 按樓體分類： 磚木結構、磚混結構、鋼混框架結構……
1.
了 解 我 們 的 住
房
基本結構.
明確一個要解決的問題
在限制條件下進行設計
制作一個模型(畫或寫解決方案)
測試這個模型，評估并改進
實施建設
科學技術進步支持工程的實施，
工程的實施也推動著科學技術不斷發展。
工程與科技進步的關系
工程建設過程的步驟
2.
認 識 工 程
建造塔臺需要考慮的因素
*要有一定的高度，承重性、抗風性強(教練能站在上面 指揮，要考慮安全性)。
*移動方便(塔臺位置不固定，要經常移動)。
塔臺競標標書
日期：
建路性置
使用材科；
路的談計： (略高、盛型、實用性，安全性。假如 考點姨飾，樞桿容如節，會有助于獲得好評)
或本病算：
人員分工：
時間分配
A
塔的設計
時間分配
使用材料
人員分工
建塔位置
成本預算
3.
建 造 塔 臺
制定標書
將塔臺拆分成面，計算并標注每個面的
長度和寬度。
鏤空設計
耐震：加大底部面積或加重底座重量
制震：塔臺底部加入彈簧
免震：塔臺底部加滾珠
保證塔臺不產生傾斜角
抗風
抗風抗震
抗震
框架結構
上小下大，上輕下重，三角形
節省材料
穩固塔臺
4.
設 計 塔 臺 模 型
制作塔臺模型要與設計方案相一致。
5.
制 作
塔臺的接口處要固定牢固，同時也要考慮節省膠帶。
塔 臺 模
控制好立柱的高度，盡量等高，可以防止塔臺的傾斜。
型 使用三角形結構可以使塔臺穩固。
檢查接口處是否牢固。
* 高度*承重*抗風*抗震*成本*美觀… …
高度：調整塔臺主體結構的吸管，降低高度。
承重：多制作三角形結構。
抗風：底部加重。
抗震：底部變大、加重。
成本：減少多余的吸管與膠帶。
美觀：制作過程中隨時進行準確測量，避免誤差。
000000
7.
評 估 改 進 塔 臺 模 型
明確問題 ·
測試標準
6.
測 試 塔 臺 模 型

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