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(共22张PPT)
4 设计塔台模型
教科版 六年级下
新知讲解
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。从这节课开始，我们也要像工程师一样，设计、制作、测试、评估、改进塔台模型，经历建造塔台的过程。让我们从设计塔台开始吧!
塔台模型：设计、制作、测试、评估、改进
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1.明确任务要求。
(1)设计塔台的具体要求。
设计塔台的要求包括:①塔台高度60厘米。②底部能够移动(底部不得粘在桌面上)。③使用固定材料，坚固并有承重能力。④具有抗风抗震能力。⑤价廉(节省材料)。⑥美观。
(2)对设计图纸的具体要求。
设计图纸的要求有文字、数字、图形以及标识等，能明显体现设计成果，清晰表明关键数据，便于依照设计图纸建立模型。
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2.规定制作模型材料。
制作模型材料:70根20厘来长的吸管、剪刀(1或2把)、胶带、尺子(1或2把)。
使用吸管作为主要材料决定着设计模型的形式与样式。
选择胶带决定了模型拼接方式。
剪刀和尺子是制作模型时会用到的工具。
尺子的主要作用在于测量估算、计算塔高是否达标。
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3.阅读塔台模型制作评价表。
项目 1分 2分 3分
设计图及文字说明 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、缺少条理，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介绍
分工合作 分工不明确，每个成员不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，每个成员安排了相应的任务，并且每成员都明确自己的任务，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
抗风能力 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
抗震能力 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
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1
1.依据评价思考问题。
(1)为了尽可能达到60厘米的塔高,你们的设计是如何考虑材料使用的
为了尽可能达到60厘米的塔高，我们在设计时要注意节省材料，如有条件地选择和优化胶条的使用，以此实现坚固与成本的平衡;
底座不能太大，否则材料会不够用。
(2)哪些设计是为了稳固塔台模型
通过观察塔或其他框架结构的图片，发现它们有很多三角形。
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。
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探索哪种结构更稳定
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加固长方形框架
实验目的:感受在长方形框架中加一根斜杆可以加固长方形枢架。
实验材料:长方形框架、竹棍、橡皮筋。
实验步骤:(1)加固长方形框架，在长方形框架中增加斜杆。
(2)观察加固后的长方形框架受力时的现象。
(3)思考增加的斜杆起什么作用。
实验现象:在长方形框架中增加斜杆，长方形框架不容易变形。
增加斜杆
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实验分析:三角形框架具有稳定性，在长方形框架中加一根斜杆,相当于把一个长方形框架变成了两个三角形框架。当框架再受到外力作用时，那根增加的斜杆就起到了“推”或“拉”的作用,使加固后的长方形框架更结实，不易变形。
斜杆的推力阻止了枢架变形 斜杆的拉力阻止了枢架变形
实验结论:斜杆的推力和拉力阻止了长方形枢架变形。
框架结构、加重底部
整体结构
抗风结构
抗震结构
塔台设计用到的技术
耐震
制震
免震
增加稳定
三角形、上小下大、上轻下重、连接处固定
避免倾斜
立柱等高、每个面大小、长短一致、对称
加大底部面积或加重底座质量
底部加入弹簧
底部加入滚珠
框架结构、加重底部
整体结构
抗风结构
抗震结构
塔台设计用到的技术
耐震
制震
免震
增加稳定
三角形、上小下大、上轻下重、连接处固定
避免倾斜
立柱等高、每个面大小、长短一致、对称
加大底部面积或加重底座质量
底部加入弹簧
底部加入滚珠
在底部加弹珠可以减少震动、抖动、
晃动以及其它情况带来的影响，所以可
以提高防震能力。
滚珠式设计其实就是在建筑物每根
柱子或墙体下安装不锈钢滚珠，由滚珠
支撑整个建筑，纵横交错的钢梁把建筑
物同地基紧紧地固定起来。在发生地震
时，富有弹性的钢梁会自动伸缩，于是
大楼在滚珠上会轻微地前后滑动，可以
大大减弱地震的破坏力。
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2.进行塔台模型的设计活动。
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3.展示交流设计成果。
上面呈现了两张设计方案，分别代表不同方式的设计图纸。
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第一张以图画为主，将塔台拆分成为底面、上面、侧面护栏抗震系统等。
其中标识四个侧面只制作两面，另外两面可以按照其样式进行拼装，在保证稳固的同时有利于节约成本。
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3
第二张在此基础上加入大量文字说明，这种方式更加明确了设计意图，能够更加清晰地指导建造活动。
两种设计方式并没有优劣之分，可自由选择符合自己水平的方式，尽可能地完整展现出自己的创意。
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1
我们的设计方案完备吗 是否考虑到了各个因素
我们在设计时要考虑的因素:
1.高度、安全、承重。
2.底部能够移动、具有抗风抗震能力、坚固耐用。
3.成本、美观、设计方式、分工。
课堂练习
判断题。
1.我们制作塔台模型时，底座越大越好。( )
2.为了提高塔台的抗震、抗风能力，我们可以用胶带将塔台固定在桌面上。( )
3.一方面吸管的接口处要固定牢固，另一方面要控制成本、节省胶带，所以我们需要思考、权衡二者关系。( )
4.塔台模型制作评价表中评价的是我们的模型，设计图的质量不会直接影响我们的成绩。( )
×
√
×
×
课堂练习
选择题
1.在工程实施前设计工程模型的主要目的是( )。
A.测试工程设计的可实施性，避免造成损失 B.建立模型供人参观
C.用于竞标时更吸引人 D.工程师的兴趣爱好
2.浙江是一个经常会刮台风的地方，因此浙江在建设大型高塔时必须重点考虑( )。 A.抗震能力 B.抗风能力 C.节约成本 D.美观性
3.下列因素不会造成塔台倾斜的是( )。
A.塔台的立柱高度不相同 B.底座所在地面没有水平
C.立柱所用材料质量不同,有软有硬 D.底座的形状采用四边形:
A
B
D
板书设计

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