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【浙教版】科学七上5.2像工程师那样实践 同步练习
一、选择题
1．（2025七上·临平开学考）“活字印刷”的操作步骤，正确的是（　　）
A．刷墨→检字→拓印→晾制 B．检字→刷墨→拓印→晾制
C．刷墨→拓印→检字→晾制 D．检字→晾制→刷墨→拓印
【答案】B
【知识点】工程的实施
【解析】【分析】在刷墨之前应先按要求检字。
【解答】活字印刷应先根据需要进行检字，接着刷墨、拓印，最后晾制。
故答案为：B。
2．（2025七上·永康期末）下图中的螺母和螺丝咬合太紧了，为了旋出螺母，小科一边用老虎钳夹紧螺丝，一边用另一种工具旋出螺母，他选的工具是 （　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】工程的实施
【解析】【分析】BD是螺丝刀；C是内六角扳手。
【解答】应选择老虎钳和扳手将螺母旋出。
故答案为：A。
3．（2024七上·丽水期末）小明想制作一个能摆放在桌面上，并且可以在水平方向进行转动的相框。从设计的一般过程看，在确定了设计要求之后，接下来应该做的是(　　)
A．对市场上的相框做一些调查、了解
B．对相框的设计方案进行筛选
C．构思相框的形状并用草图呈现
D．对相框的稳定性进行试验
【答案】C
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】工程设计的过程：明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果。
【解答】确定设计要求后，应根据要求设计相框的外形并画出草图。
故答案为：C。
4． 如图所示为一个装液体洗涤剂的瓶子，其瓶口有一个带有缺口的小圆筒从中间伸出，小圆筒与瓶子外口之间有一个与内部相通的窄缝。瓶盖内部中间也有一个圆筒从中间伸出(如图甲所示)。使用时，将洗涤剂倒入瓶盖的圆筒中，然后再倒入洗衣机内。瓶盖盖回时，其内部的圆筒伸进瓶口里面(如图乙所示)。下列选项中，不属于上述设计的优点的是 (　　)
A．洗涤剂倒出后，不容易从瓶口流到瓶的外壁上
B．将洗涤剂倒入瓶盖后，更容易控制洗涤剂的用量
C．瓶盖套在瓶口上时，其内部残留的洗涤剂不会流到瓶的外壁上
D．瓶盖旋在瓶口上后，洗涤剂能与空气更好地隔绝，不容易变质
【答案】D
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 所谓工程设计，是指设计师在一定工程需求目标的指导下，运用相应的科学原理及知识设计出对人类社会有用的“产品”。具体地说，工程设计是根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划、制定方案，最后用设计图纸与设计说明书等来完整表现设计者的思想、设计原理、外形和内部结构、设备安装等。
【解答】A. 洗涤剂倒出后，不容易从瓶口流到瓶的外壁上，属于设计优点；
B. 将洗涤剂倒入瓶盖后，更容易控制洗涤剂的用量，属于设计优点；
C. 瓶盖套在瓶口上时，其内部残留的洗涤剂不会流到瓶的外壁上，属于设计优点；
D.瓶盖旋在瓶口上后，洗涤剂能与空气更好地隔绝，不容易变质 ，不属于设计优点，因为每个洗涤剂都需要满足这个要求；
故答案为：D
5． 小程发现课本、试卷等资料较多，但课桌空间有限，于是他设计了一种木质桌边收纳架。下列分析中，不正确的是 (　　)
A．小程通过问卷调查同学们的需求后，即可进行方案设计
B．小程发现工程问题的途径之一是观察日常生活
C．小程在加工制作收纳架前，需要先绘制技术图样
D．收纳架生产出来投放市场后销量一直不高，可能是定价太高
【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】初中科学工程设计的一般过程通常包括以下几个步骤：发现和明确问题：确定需要解决的问题或需求，并明确设计的目标。
制定设计方案：收集相关信息，进行设计分析，构思多个设计方案，并通过评估筛选出最优方案。制作模型或原型：根据选定的设计方案，制作出模型或原型。测试、评估及优化：对制作出的模型或原型进行测试，评估其性能和效果，并根据测试结果进行优化改进。产品的使用和维护：确保设计的产品在实际使用中能够满足需求，并考虑产品的维护和使用寿命。这个过程强调了实践与理论相结合，通过不断的测试和优化，最终实现设计目标。
【解答】A.小程通过问卷调查同学们的需求后，还应该收集其他的相关信息，在进行方案设计，A错误
B. 小程发现工程问题的途径之一是观察日常生活，B正确‘；
C. 小程在加工制作收纳架前，需要先绘制技术图样，C正确；
D. 收纳架生产出来投放市场后销量一直不高，可能是定价太高，D正确；
故答案为：A
6． 现在很多城市的路面都用水泥砖铺设，但我们也常常看到很多水泥砖没用多久就出现开裂的情况。除了路面缺乏维护、保养之外，还有一个很重要的原因是水泥砖的质量差。从水泥砖的制造这一工程分析，下列原因中，可能的是(　　)
A．对水泥砖的强度要求低 B．严格按设计标准制造
C．采用电脑绘制图纸 D．对产品进行严格的检验
【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】初中科学工程设计的一般过程通常包括以下几个步骤：发现和明确问题：确定需要解决的问题或需求，并明确设计的目标。
制定设计方案：收集相关信息，进行设计分析，构思多个设计方案，并通过评估筛选出最优方案。制作模型或原型：根据选定的设计方案，制作出模型或原型。测试、评估及优化：对制作出的模型或原型进行测试，评估其性能和效果，并根据测试结果进行优化改进。产品的使用和维护：确保设计的产品在实际使用中能够满足需求，并考虑产品的维护和使用寿命。这个过程强调了实践与理论相结合，通过不断的测试和优化，最终实现设计目标。
【解答】 现在很多城市的路面都用水泥砖铺设，但我们也常常看到很多水泥砖没用多久就出现开裂的情况。除了路面缺乏维护、保养之外，还有一个很重要的原因是水泥砖的质量差。从水泥砖的制造这一工程分析，下列原因中，可能的对水泥砖的强度要求低 ；
故答案为：A
7．（2024七上·浙江期中） 小明发现很多食品包装袋设计成“锯齿”形状。他猜想袋口做成“锯齿”形状可减小撕开时用力的大小，为验证猜想，下列设计方案中，最佳的是 (　　)
A．撕开多种不同“锯齿”状包装袋，比较所用力大小
B．多位同学在包装袋任意位置撕开，交流比较用力的大小
C．先后在“锯齿”状位置和“平边”位置撕开同一包装袋，比较用力大小
D．分别撕开“平边”状和“锯齿”状的不同材质包装袋，比较用力大小
【答案】C
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法。
【解答】撕开袋口的力可能与袋的材料、厚度及袋口的形状等因素有关，为验证猜袋口做成“锯齿”形状可减小撕开时用力的大小，要控制使用同一种材料的袋口（则厚度也相同），只改变袋口的形状（“平边”状和“锯齿“状），比较在“锯齿”状位置和平边位置撕开时所用力的大小，故只有C正确。
故答案为：C。
8．如图所示为深圳市(22.5°N，114°E)某楼盘平面图。在面积、户型、楼层(5层以上)等都相同的情况下，从采光、通风、噪声等方面考虑，房价最高的可能是 (　　)
A．A-4 B．B-3 C．C-2 D．D-1
【答案】A
【知识点】工程方案设计；认识技术与工程
【解析】【分析】房价的高低与面积、户型、楼层（5层以上）、采光、通风、噪声等因素有关．
【解答】读图可知，（1）A-4所在的区域绿化较好；（2）根据图上的指向标可知，A-4位于最南方，故采光好；A-4又位于最右侧，故通风较好；因为该地绿化好，隔离带较好，故噪声小。综合以上因素，A-4房价可能最高。
故答案为：A。
9． 液体温度计是利用液体的热胀冷缩特性制成的。如果你是一个工程师，那么你在设计液体温度计的方案时，不会去思考的问题是(　　)
A．如何将液体的体积变化转化为液面位置的移动
B．如何精确地测量液体温度计里液体的体积大小
C．如何将温度变化时液面位置微小的变化放大
D．液体温度计里的测温液应选用什么液体
【答案】B
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】温度计的原理是液体的热胀冷缩，制作温度计需要思考 如何将液体的体积变化转化为液面位置的移动 ； 如何将温度变化时液面位置微小的变化放大 ； 液体温度计里的测温液应选用什么液体 ；
【解答】 液体温度计是利用液体的热胀冷缩特性制成的。如果你是一个工程师，那么你在设计液体温度计的方案时，不会去思考的问题是 B；
故答案为：B
10．（2025七上·黄岩期末）日常生活中，老年人最容易发生从椅子上要站起来的瞬间猛地一头栽倒的事故，为解决这个问题，设计师对图甲椅子的扶手前端和底腿前端进行改进，以下改进方案最合理的是
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】稳度是指物体处于平衡状态的稳定程度，稳度的大小由物体重心的高度和支撑面的大小决定。重心低，支撑面大的物体稳度大，反之则稳度小。
【解答】有斜杆可使椅子向前倾斜时能支撑，扶手前端上翘便于手握，故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
11． 工程技术兴趣小组的同学在设计制作一款个性化的台灯灯罩的过程中，经过了如下几个环节。下列排序中，合理的是 (　　)
①浏览互联网，收集相关灯罩的制作方法
②通过问卷，调查需求 ③把设计的方案画出来④制作样品 ⑤分析检验结果，优化设计方案 ⑥对实物进行检验
A．②①③④⑥⑤ B．②①③⑥④⑤
C．①②⑥④③⑤ D．①②③⑥④⑤
【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】初中科学工程设计的一般过程通常包括以下几个步骤：发现和明确问题：确定需要解决的问题或需求，并明确设计的目标。
制定设计方案：收集相关信息，进行设计分析，构思多个设计方案，并通过评估筛选出最优方案。制作模型或原型：根据选定的设计方案，制作出模型或原型。测试、评估及优化：对制作出的模型或原型进行测试，评估其性能和效果，并根据测试结果进行优化改进。产品的使用和维护：确保设计的产品在实际使用中能够满足需求，并考虑产品的维护和使用寿命。这个过程强调了实践与理论相结合，通过不断的测试和优化，最终实现设计目标。
【解答】 工程技术兴趣小组的同学在设计制作一款个性化的台灯灯罩的过程中，经过了如下几个环节。下列排序中，合理的是②①③④⑥⑤ ；
故答案为：A
12．（2025七上·黄岩期末）在制作三球运动演示模型时，需要根据工程实践的一般流程进行，下列关于工程实践流程补充正确的是
A．①设计方案②实施计划③改进完善④检验作品
B．①实施计划②设计方案③检验作品④改进完善
C．①设计方案②实施计划③检验作品④改进完善
D．①设计方案②检验作品③实施计划④改进完善
【答案】C
【知识点】工程方案设计；认识技术与工程
【解析】【分析】工程实践的流程：
明确问题：这是工程实践的起始步骤。在制作三球运动演示模型时，需要先确定要解决什么问题，比如模型要展示哪些天体运动、达到怎样的演示精度等，清晰界定需求和目标。
设计方案：基于明确的问题，构思多种可能的解决方案，并从中选择最优的。要考虑模型的结构组成（如球体的连接方式）、运动实现方式（如如何模拟天体的公转和自转）、使用的材料（如轻质且耐用的塑料等）以及尺寸规格等，形成详细的设计蓝图。
实施计划：依据设计方案，准备所需的材料和工具，按照一定的步骤和顺序动手制作模型。在制作三球运动演示模型过程中，可能涉及零件的加工、组装等操作，需严格按照设计要求进行。
检验作品：对制作完成的模型进行测试，将模型的实际表现与预期目标进行对比。比如观察三球的运动是否能准确模拟天体运动，模型是否稳定等，找出模型存在的缺陷和不足。
改进完善：根据检验发现的问题，对模型进行针对性的调整和优化，如调整球体的运动轨道、加固结构等，使模型的性能和效果不断提升。
发布成果：经过改进完善后，将最终的作品及其相关说明、制作过程等信息进行展示和分享，让他人了解该工程实践的成果。
【解答】工程实践的一般流程是：
首先是明确问题，了解需求。之后就是①设计方案，根据明确的问题构思出具体的解决方法和设计蓝图，包括模型的结构、各部分尺寸等。
接着进入②实施计划阶段，按照设计方案准备材料、工具，动手制作三球运动演示模型 。
制作完成后要进行③检验作品，通过实际操作模型，观察其是否能达到预期的演示效果，是否存在一些问题 。
最后根据检验结果进行④改进完善，对模型存在的问题进行调整和优化，使其更符合设计要求，之后就可以发布成果了。
故答案为：C。
13．课堂上我们模拟古法造纸，将可回收纸张制造成了再生纸，正确的步骤是（　　）
①加水搅拌②通风晾干③挤压排水④撕碎⑤平铺
A．④①⑤③② B．①②③④⑤ C．④①③⑤② D．①⑤④③②
【答案】A
【知识点】工程的实施
【解析】【分析】再生纸的制作过程：把一张废报纸或一小块纸巾撕碎，放入杯中加水搅拌，直到成为均匀的稀纸浆。把稀纸浆倒在平铺的棉布上，尽可能铺压平整，再盖上吸水的棉布、毛巾等挤压吸水。将挤压排水后成型的再生纸放置在塑料片上，然后小心地揭下来，在阴凉通风处自然干燥。
【解答】再生纸的制作过程：把可回收纸张撕碎，放入杯中加水搅拌，直到成为均匀的稀纸浆，把稀纸浆倒在平铺的棉布上，尽可能铺压平整，再盖上吸水的棉布、毛巾等挤压排水，将挤压排水后成型的再生纸放置在塑料片上，然后在阴凉通风处自然干燥。故选A。
14．（2024七上·浙江期末） 套在台式电风扇上的安全网，可以防止小孩的手指伸入风扇罩内而受伤。在设计该风扇安全网时，不需要考虑的是 (　　)
A．台式电风扇罩的大小 B．小孩手指的大小
C．风扇安全网采用的材料 D．台式电风扇的高度
【答案】D
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】在设计该风扇安全网时，需要考虑的是：台式电风扇罩的大小．小孩手指的大小．风扇安全网采用的材料。
【解答】由分析知：ABC都是要考虑的因素。D不需要考虑风扇的高度。
故答案为：D。
15． 关于工程设计的过程，下列内容中不需要在明确问题环节完成的是 (　　)
A．论证工程的价值 B．了解工程的需求
C．提出工程的要求 D．提出产品的改进方案
【答案】D
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 关于工程设计的过程，需要在明确问题环节完成的是论证工程的价值；了解工程的需求；提出工程的要求；
【解答】 关于工程设计的过程，下列内容中不需要在明确问题环节完成的是提出产品的改进方案 ；
故答案为：D
16．（2024七上·浙江期末）小涛制作陶土杯时设计了以下四个款式的杯子把手，其中最不符合舒适要求的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】确保使用者在使用产品或处于某个空间环境时，能保持自然、放松且舒适的姿势。
【解答】对比四个选项的杯子可知，B、C、D选项的把手均方便人抓握，A选项的杯子把手需通过一根手指穿过去，不方便，而且把手位置靠下，拿起杯子会非常费力，不够舒适。
故答案为：A。
17．小张家种着几棵柚子树，他发现高处的柚子摘不到，爬树采摘又不安全，于是他想设计一款柚子采摘工具。小张在设计方案时，不需要做的是 (　　)
A．判断是否有必要设计该采摘工具
B．分析用什么材料制作该采摘工具
C．用草图呈现设计方案
D．根据要求，筛选出合理的设计方案
【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】所谓工程设计，是指设计师在一定工程需求目标的指导下，运用相应的科学原理及知识设计出对人类社会有用的“产品”。具体地说，工程设计是根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划、制定方案，最后用设计图纸与设计说明书等来完整表现设计者的思想、设计原理、外形和内部结构、设备安装等。
【解答】工程设计先要明确问题，然后是设计方案。工程问题来自实际需求，判断是否有必要设计该采摘工具是明确问题环节就该做的，即在设计方案前完成。
答案 A
18．许多家庭的浴室内装有镜子。但是在人们洗浴后镜子上面会覆盖一层水雾，影响镜子的使用。为了防止镜子表面雾化，人们在镜子背面安装了一个使镜子温度升高的消雾器。上述过程中，人们发现问题的途径是 (　　)
A．观察日常生活 B．阅读收集资料
C．技术研究和试验 D．了解安全的需求
【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 观察日常生活发现问题是一种重要的思维方式，它能够帮助我们更好地理解世界，并可能带来创新和改进。
【解答】 许多家庭的浴室内装有镜子。但是在人们洗浴后镜子上面会覆盖一层水雾，影响镜子的使用。为了防止镜子表面雾化，人们在镜子背面安装了一个使镜子温度升高的消雾器。上述过程中，人们发现问题的途径是观察日常生活 ；
故答案为：A
二、填空题
19． 小嘉想为班级设计制作一个花盆架，以下是他接下来要做的工作。按照工程实践的一般过程，合理的操作顺序是　 　。
①利用所选材料制作花盆架 ②对方案和制作的原型进行优化
③明确花盆架的设计要求 ④选择花盆架的制作材料
⑤对制作完成的花盆架进行测试 ⑥画出花盆架的设计草图
【答案】③⑥④①⑤②
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】根据设计的步骤进行解答。
【解答】在设计制作 花盆架时，操作顺序应为：③明确花盆架的设计要求；⑥画出花盆架的设计草图；④选择花盆架的制作材料；①利用所选材料制作花盆架；⑤对制作完成的花盆架进行测试；②对方案和制作的原型进行优化。
故答案为：③⑥④①⑤②。
20． 以“风(空气流动)”为例，有下列问题：①风是如何形成的 ②如何利用风力发电 ③空气流动(风)是如何影响气候的 ④风有什么规律 ⑤如何制造风力产品 这些问题中，属于科学问题的是　 　，属于工程问题的是　 　。(填序号)
【答案】①③④；②⑤
【知识点】科学探究的基本环节；工程问题的定义和界定；认识科学
【解析】【分析】科学问题与工程问题的区别在于探索与解决。科学是探究自然界的未知知识，通过理论与实验，扩展人类对物理世界和自然界的认知；
工程则侧重于应用与解决，利用已有知识与技术，通过数学计算与创新，提出解决方案，满足人类需求。
【解答】①风是如何形成的？ ③空气流动(风)是如何影响气候的？④风有什么规律？这些问题是探究自然界的未知知识，属于科学问题；
②如何利用风力发电？⑤如何制造风力产品？是利用已有知识与技术，通过数学计算与创新，提出解决方案，满足人类需求的问题，是工程问题。
故答案为：①③④；②⑤。
21． 如图所示为某城市建设的智能化公交车站信息装置，该装置中采取了以下优化措施：①配备液晶电视；②配备公交车位置和到站时间的动态显示装置；③采用36伏安全电压；④减小站牌尺寸；⑤站牌上设置相应的盲文；⑥配备语音播报装置；⑦安装太阳能电池；⑧外壳采用圆角设计。请对公交车站信息装置的优化措施进行分析，回答以下问题：
（1） 以安全为目标的优化措施是　 　、　 　。
（2） 以提高信息交互效率为目标的优化措施是　 　、　 　、　 　、　 　。
【答案】（1）③；⑧
（2）①；②；⑤；⑥
【知识点】工程方案设计；工程的测试与改进
【解析】【分析】（1）对智能化公交车站信息装置采取的优化措施，以安全为目标的优化措施是：采用36伏安全电压．外壳采用圆角设计。
（2）以提高信息交互效率为目标的优化措施是：配备液晶电视。配备公交车位置和到站时间的动态显示装置。配备语音播报装置。站牌上设置相应的盲文。
【解答】（1）以安全为目标的优化措施是：③⑧。
（2）以提高信息交互效率为目标的优化措施是：①②⑤⑥。
三、实验与探究题
22．小明在家洗碗时发现如图所示的百洁布没有合适的地方放，因此打算设计并制作一个沥水架。请完成以下任务：
（1）小明发现问题的途径是____(填字母)。
A．观察日常生活
B．收集和分析信息
C．技术研究与技术试验
（2）下列不属于设计限制因素的是____(多选，填字母)。
A．小明的加工能力 B．百洁布的大小
C．百洁布的颜色 D．水龙头的出水量
（3）小明的部分设计要求如下，其中对应满足人对健康的需求的是 (填字母)。
A．可放置百洁布
B．边角光滑，无毛刺棱角
C．可安装在水龙头上
D．拿取百洁布方便
E．具有良好的防水、防潮性能
（4）下列是小明在设计过程中经历的部分环节：
①测量百洁布的尺寸，明确设计要求。
②把多个方案用草图的方式画出来。
③请同学们帮忙挑选满意的设计方案。
④与同学们交流设计制作过程中的体会感想。
⑤确定材料，选择合适的加工方法，挑选合适的连接件。
根据设计的一般过程，这些环节合理的先后顺序是____(填字母)。
A．①⑤②③④ B．①②③⑤④ C．①③⑤②④ D．①②⑤④③
【答案】（1）A
（2）C；D
（3）E
（4）A
【知识点】工程方案设计；工程的实施；认识技术与工程
【解析】【分析】设计需要考虑的限制条件。四种限制有：物理限制、文化限制、语义限制和逻辑限制。物理限制用来限制操作范，物理结构限制因素的价值在于物品的外部特性决定了它的操作方法，用户不需要经过专门的培训。
【解答】（1）A、小明是在日常洗碗的生活场景中发现百洁布没有合适放置地方的问题，属于观察日常生活，故该选项正确。
B、收集和分析信息是通过对已有信息的整理分析来发现问题，本题中小明并非通过这种方式，故该选项错误。
C、技术研究与技术试验是通过对技术的研究和试验来发现问题，本题中小明不是通过这种方式，故该选项错误。
故答案为：A。
（2）A、小明的加工能力会制约沥水架的制作，属于设计限制因素，故该选项错误。
B、百洁布的大小会影响沥水架的尺寸设计，属于设计限制因素，故该选项错误。
C、百洁布的颜色与沥水架的功能设计无关，不属于设计限制因素，故该选项正确。
D、水龙头的出水量不影响沥水架的设计，不属于设计限制因素，故该选项正确。
故答案为：CD。
（3）A、可放置百洁布是基本功能需求，不是健康需求，故该选项错误。
B、边角光滑，无毛刺棱角是避免身体伤害，属于安全需求，并非直接健康需求（本题侧重健康相关性能），故该选项错误。
C、可安装在水龙头上是安装方式需求，不是健康需求，故该选项错误。
D、拿取百洁布方便是使用便利性需求，不是健康需求，故该选项错误。
E、具有良好的防水、防潮性能可避免滋生细菌，保障健康，故该选项正确。
故答案为：E。
（4）设计的基本过程为：测量抹布的尺寸，明确设计要求→确定材料，选择合适的加工方法，挑选合适的连接件→把多个方案用草图的方式画出来→请同学们帮忙挑选满意的设计方案→与同学交流设计制作过程中的体会感想，所以选项A符合题意。
23．（2025七上·慈溪期中）肺活量是身体机能的重要指标之一，是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升(mL)。小科想利用所学知识，设计一款简易肺活量测量装置。
（1）测量气体的体积也可以利用排水法。小科利用大号矿泉水瓶设计了如图所示的abc三个简易肺活量测量装置，三个瓶中均装满水。其中合理的测量装置是　 　； (选填a或b或c)
（2）若小科在读取图中的量杯数据时俯视，则会使测量的肺活量　 　(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)；
（3）如果矿泉水瓶未装满水就进行集气，最终在量杯中测得液体体积为 150mL，那么实际收集的呼出气体体积　 　150mL (填大于、等于或者小于)；
（4）选择合适的装置进行肺活量测量的过程中，假设吹气排水速度均匀，则下列能够反映量杯内液面高度随时间变化规律的图像是____。(选填A 或B或C)
A．
B．
C．
【答案】（1）c
（2）偏大
（3）等于
（4）C
【知识点】体积的测量；工程方案设计；工程的实施
【解析】【分析】（1） 合理的测量装置需要确保呼出的气体能全部进入集气瓶并排出等体积的水，且水能顺利流入量杯进行测量。
（2）量筒或量杯读书时应与凹页面最低处平视，俯视读数偏大，仰视读数偏小。
（3） 由于呼出气和原有空气在排液体时是等体积替换，所以结果不受影响。
（4）由于吹气排水速度均匀，单位时间内收集的液体体积相同，液面高度变化只与量杯横截面面积有关。
【解答】（1）装置a：呼出气体直接进入瓶内，但排水管在下方，可能导致水无法完全排出或气体逸出，不合理。装置b：呼出气体通过倒置的瓶子进入顶部，水从下方排出到量杯，符合排水法原理，合理。装置c：呼出气体进入瓶内，但排水管与进气方向相同，可能导致气体直接从排水管逸出，不合理。
（2）量筒或量杯读书时应与凹页面最低处平视，俯视读数偏大， 视线高于液面，读数比实际值大，测量的肺活量会偏大。
（3）由于呼出气和原有空气在排液体时是等体积替换，所以结果不受影响。 在量杯中测得液体体积为150mL，那么实际收集的呼出气体体积也是150mL。
（4）液面高度变化只与量杯横截面面积有关，而量杯下窄上宽，液面高度随时间变化是先快后慢。
故答案为：（1）C； （2）偏大； （3）等于； （4）C。
24．下雨天，同学们会带来各种各样的雨具。为了放好这些雨具，让教室更加整洁，需要在教室里放置一个置伞架。某班兴趣小组的同学合作进行置伞架的设计与制作。设计要求：a.结构稳固；b.布局合理；c.材料易得，方便制作。
（1）设计该置伞架时需考虑的因素有　 　(多选，填序号)。
①同学们常带的雨伞种类、数量
②折叠伞折叠后的长度
③长柄伞的长度
④教室的空间大小
⑤教室中可摆放置伞架的空间大小
（2）根据设计要求画出置伞架的设计草图及简要说明。
（3）请你选用一种材料制作置伞架，并说明采用所选材料的理由。　 　。
（4）做好置伞架后还需对其进行检验测试，下列测试方法合理的是____(多选，填字母)。
A．用手摇晃置伞架，看其是否稳定
B．取放雨伞，检验取放是否方便
C．给置伞架加上适当的重物，测试其强度
D．请同学坐在置伞架上，左右摇晃，测试其稳定性
【答案】（1）①②③⑤
（2）如解图所示，该置伞架由一个方木框和四根木质支撑脚榫接而成，方木框中间用铁丝分隔，用于插入长柄伞、搁置短柄伞；四根支撑脚下面都有凹槽，以便搁置接水盆。(合理均可)
（3）选用木材，环保、强度高和美观(合理均可)
（4）A；B；C
【知识点】工程方案设计；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】（1）设计产品时需考虑用户需求（同学们常带雨伞的种类、数量）、产品尺寸适配（折叠伞折叠后的长度、长柄伞的长度）以及使用环境的空间限制（教室中可摆放置伞架的空间大小）等因素，以确保产品实用、合理。
（2）结构设计需兼顾稳定性、实用性，如通过合理的框架结构（方木框、支撑脚）实现稳固，通过分区（铁丝分隔）满足不同类型雨伞的放置需求，同时考虑接水等实用功能（支撑脚凹槽搁置接水盆）。
（3）材料选择需考虑环保性、强度、易获得性等，不同材料有其特性，如木材环保、强度较高且易于加工制作。
（4）产品检验测试需采用合理方法，检验稳定性可通过摇晃观察（用手摇晃置伞架），检验实用性可通过实际取放雨伞，检验强度可通过施加适当重物；而请同学坐在置伞架上属于超出正常使用的不合理测试，会损坏产品。
【解答】（1）设计置伞架时，需考虑同学们常带的雨伞种类、数量（明确用户需求，确定置伞架的容量和结构适配性）、折叠伞折叠后的长度（确定置伞架对折叠伞的搁置空间）、长柄伞的长度（确定长柄伞插入的空间）、教室中可摆放置伞架的空间大小（确定置伞架的尺寸以适配教室空间），因此选①②③⑤。
（2）如解图所示，该置伞架由一个方木框和四根木质支撑脚榫接而成，方木框中间用铁丝分隔，用于插入长柄伞、搁置短柄伞；四根支撑脚下面都有凹槽，以便搁置接水盆。(合理均可)
（3）选用木材，因为木材环保，对环境友好；强度高，能承受雨伞的重量；且易于加工制作，符合材料易得、方便制作的要求。
（4）A 选项用手摇晃置伞架，可测试其稳定性，合理；
B 选项取放雨伞，检验取放是否方便，属于实用性测试，合理；
C 选项给置伞架加上适当的重物，测试其强度，合理；
D 选项请同学坐在置伞架上，超出置伞架的正常使用负荷，测试方法不合理。
因此选 ABC。
四、综合题
25． 如图所示为我们常用的透明刻度尺。如果你是一个设计刻度尺的技术人员，那么选择制造透明刻度尺的材料时，除了材料必须是透明的这一要求之外，你还会提出怎样的要求 (写出三点)
【答案】材料不容易变形，扳弯后能够很好地恢复原形；材料热胀冷缩不明显；材料强度要比较高。(或材料的价格比较低廉等，合理均可)
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】所谓工程设计，是指设计师在一定工程需求目标的指导下，运用相应的科学原理及知识设计出对人类社会有用的“产品”。具体地说，工程设计是根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划、制定方案，最后用设计图纸与设计说明书等来完整表现设计者的思想、设计原理、外形和内部结构、设备安装等。
【解答】 材料不容易变形，扳弯后能够很好地恢复原形；材料热胀冷缩不明显；材料强度要比较高。(或材料的价格比较低廉等，合理均可)
26． 城市街道以及一些公共场所的路面常常铺设了盲道。盲道的设置是社会文明的一种表现，它体现了社会对盲人的关爱。如图甲、乙所示为两条盲道，细致观察这两条盲道，回答下列问题：
（1）两条盲道的设计存在什么缺陷
（2）两张图中的盲道都采用了黄色，与边上的路面颜色不同。盲人又看不见路面，盲道采用与边上路面不一样的颜色，有什么作用
【答案】（1）图甲中的盲道太过曲折，而且转弯处没有用不一样的表面花纹(如圆形凸点)来反映，不利于盲人行走；图乙中的盲道突然断头，不利于盲人继续前行。
（2）盲道采用与边上路面不一样的颜色(如黄色)，不是给盲人看的，而是给能看得见的人看的。它警示人们不要在盲道上放置物品，以免对盲人的行走构成障碍。
【知识点】工程方案设计；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 盲道是专门帮助盲人行走的道路设施。盲道一般由两类砖铺就，一类是条形引导砖，引导盲人放心前行，称为行进盲道；一类是带有圆点的提示砖，提示盲人前面有障碍，该转弯了，称为提示盲道。
【解答】故答案为（1） 图甲中的盲道太过曲折，而且转弯处没有用不一样的表面花纹(如圆形凸点)来反映，不利于盲人行走；图乙中的盲道突然断头，不利于盲人继续前行。
（2） 盲道采用与边上路面不一样的颜色(如黄色)，不是给盲人看的，而是给能看得见的人看的。它警示人们不要在盲道上放置物品，以免对盲人的行走构成障碍。
27．设计雨水收集器。
我国是一个干旱缺水严重的国家，人均水资源量只有 2300 m3，仅为世界平均水平的 ，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。某校响应国家号召，创建节水型学校，在校内安装了雨水收集器。请你帮助学校设计雨水收集器。
（1）如图所示为小龙和小辰设计的雨水收集器，请你设计3 项评价指标对比他们的优劣。
评价指标 1号收集器 2号收集器
　 　 　
　 　 　
　 　 　
（2）根据评价结果，设计一款占地面积不超过2m2 的雨水收集器，画出设计图。
【答案】（1）
评价指标 1号收集器 2号收集器
容积大小 小 大
集水能力 强 弱
占地面积 小 大
（2）
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】节约用水，又称节水。是指通过行政、技术、经济等管理手段加强用水管理，调整用水结构，改进用水方式，科学、合理、有计划、有重点的用水，提高水的利用率，避免水资源的浪费。
【解答】（1）根据龙龙和辰辰设计的雨水收集器，如下表所示，设计3项评价指标对比它们的优劣。
评价指标 1号收集器 2号收集器
容积大小 小 大
集水能力 强 弱
占地面积 小 大
（2）根据上表中的评价结果，如下图所示自己设计一款占地面积不超过2平方米的雨水收集器，这种雨水收集器可以放置在楼房下水道下面，收集下水道的雨水，利于收集，而且收集器的储水量大。
1 / 1【浙教版】科学七上5.2像工程师那样实践 同步练习
一、选择题
1．（2025七上·临平开学考）“活字印刷”的操作步骤，正确的是（　　）
A．刷墨→检字→拓印→晾制 B．检字→刷墨→拓印→晾制
C．刷墨→拓印→检字→晾制 D．检字→晾制→刷墨→拓印
2．（2025七上·永康期末）下图中的螺母和螺丝咬合太紧了，为了旋出螺母，小科一边用老虎钳夹紧螺丝，一边用另一种工具旋出螺母，他选的工具是 （　　）
A． B．
C． D．
3．（2024七上·丽水期末）小明想制作一个能摆放在桌面上，并且可以在水平方向进行转动的相框。从设计的一般过程看，在确定了设计要求之后，接下来应该做的是(　　)
A．对市场上的相框做一些调查、了解
B．对相框的设计方案进行筛选
C．构思相框的形状并用草图呈现
D．对相框的稳定性进行试验
4． 如图所示为一个装液体洗涤剂的瓶子，其瓶口有一个带有缺口的小圆筒从中间伸出，小圆筒与瓶子外口之间有一个与内部相通的窄缝。瓶盖内部中间也有一个圆筒从中间伸出(如图甲所示)。使用时，将洗涤剂倒入瓶盖的圆筒中，然后再倒入洗衣机内。瓶盖盖回时，其内部的圆筒伸进瓶口里面(如图乙所示)。下列选项中，不属于上述设计的优点的是 (　　)
A．洗涤剂倒出后，不容易从瓶口流到瓶的外壁上
B．将洗涤剂倒入瓶盖后，更容易控制洗涤剂的用量
C．瓶盖套在瓶口上时，其内部残留的洗涤剂不会流到瓶的外壁上
D．瓶盖旋在瓶口上后，洗涤剂能与空气更好地隔绝，不容易变质
5． 小程发现课本、试卷等资料较多，但课桌空间有限，于是他设计了一种木质桌边收纳架。下列分析中，不正确的是 (　　)
A．小程通过问卷调查同学们的需求后，即可进行方案设计
B．小程发现工程问题的途径之一是观察日常生活
C．小程在加工制作收纳架前，需要先绘制技术图样
D．收纳架生产出来投放市场后销量一直不高，可能是定价太高
6． 现在很多城市的路面都用水泥砖铺设，但我们也常常看到很多水泥砖没用多久就出现开裂的情况。除了路面缺乏维护、保养之外，还有一个很重要的原因是水泥砖的质量差。从水泥砖的制造这一工程分析，下列原因中，可能的是(　　)
A．对水泥砖的强度要求低 B．严格按设计标准制造
C．采用电脑绘制图纸 D．对产品进行严格的检验
7．（2024七上·浙江期中） 小明发现很多食品包装袋设计成“锯齿”形状。他猜想袋口做成“锯齿”形状可减小撕开时用力的大小，为验证猜想，下列设计方案中，最佳的是 (　　)
A．撕开多种不同“锯齿”状包装袋，比较所用力大小
B．多位同学在包装袋任意位置撕开，交流比较用力的大小
C．先后在“锯齿”状位置和“平边”位置撕开同一包装袋，比较用力大小
D．分别撕开“平边”状和“锯齿”状的不同材质包装袋，比较用力大小
8．如图所示为深圳市(22.5°N，114°E)某楼盘平面图。在面积、户型、楼层(5层以上)等都相同的情况下，从采光、通风、噪声等方面考虑，房价最高的可能是 (　　)
A．A-4 B．B-3 C．C-2 D．D-1
9． 液体温度计是利用液体的热胀冷缩特性制成的。如果你是一个工程师，那么你在设计液体温度计的方案时，不会去思考的问题是(　　)
A．如何将液体的体积变化转化为液面位置的移动
B．如何精确地测量液体温度计里液体的体积大小
C．如何将温度变化时液面位置微小的变化放大
D．液体温度计里的测温液应选用什么液体
10．（2025七上·黄岩期末）日常生活中，老年人最容易发生从椅子上要站起来的瞬间猛地一头栽倒的事故，为解决这个问题，设计师对图甲椅子的扶手前端和底腿前端进行改进，以下改进方案最合理的是
A． B． C． D．
11． 工程技术兴趣小组的同学在设计制作一款个性化的台灯灯罩的过程中，经过了如下几个环节。下列排序中，合理的是 (　　)
①浏览互联网，收集相关灯罩的制作方法
②通过问卷，调查需求 ③把设计的方案画出来④制作样品 ⑤分析检验结果，优化设计方案 ⑥对实物进行检验
A．②①③④⑥⑤ B．②①③⑥④⑤
C．①②⑥④③⑤ D．①②③⑥④⑤
12．（2025七上·黄岩期末）在制作三球运动演示模型时，需要根据工程实践的一般流程进行，下列关于工程实践流程补充正确的是
A．①设计方案②实施计划③改进完善④检验作品
B．①实施计划②设计方案③检验作品④改进完善
C．①设计方案②实施计划③检验作品④改进完善
D．①设计方案②检验作品③实施计划④改进完善
13．课堂上我们模拟古法造纸，将可回收纸张制造成了再生纸，正确的步骤是（　　）
①加水搅拌②通风晾干③挤压排水④撕碎⑤平铺
A．④①⑤③② B．①②③④⑤ C．④①③⑤② D．①⑤④③②
14．（2024七上·浙江期末） 套在台式电风扇上的安全网，可以防止小孩的手指伸入风扇罩内而受伤。在设计该风扇安全网时，不需要考虑的是 (　　)
A．台式电风扇罩的大小 B．小孩手指的大小
C．风扇安全网采用的材料 D．台式电风扇的高度
15． 关于工程设计的过程，下列内容中不需要在明确问题环节完成的是 (　　)
A．论证工程的价值 B．了解工程的需求
C．提出工程的要求 D．提出产品的改进方案
16．（2024七上·浙江期末）小涛制作陶土杯时设计了以下四个款式的杯子把手，其中最不符合舒适要求的是(　　)
A． B． C． D．
17．小张家种着几棵柚子树，他发现高处的柚子摘不到，爬树采摘又不安全，于是他想设计一款柚子采摘工具。小张在设计方案时，不需要做的是 (　　)
A．判断是否有必要设计该采摘工具
B．分析用什么材料制作该采摘工具
C．用草图呈现设计方案
D．根据要求，筛选出合理的设计方案
18．许多家庭的浴室内装有镜子。但是在人们洗浴后镜子上面会覆盖一层水雾，影响镜子的使用。为了防止镜子表面雾化，人们在镜子背面安装了一个使镜子温度升高的消雾器。上述过程中，人们发现问题的途径是 (　　)
A．观察日常生活 B．阅读收集资料
C．技术研究和试验 D．了解安全的需求
二、填空题
19． 小嘉想为班级设计制作一个花盆架，以下是他接下来要做的工作。按照工程实践的一般过程，合理的操作顺序是　 　。
①利用所选材料制作花盆架 ②对方案和制作的原型进行优化
③明确花盆架的设计要求 ④选择花盆架的制作材料
⑤对制作完成的花盆架进行测试 ⑥画出花盆架的设计草图
20． 以“风(空气流动)”为例，有下列问题：①风是如何形成的 ②如何利用风力发电 ③空气流动(风)是如何影响气候的 ④风有什么规律 ⑤如何制造风力产品 这些问题中，属于科学问题的是　 　，属于工程问题的是　 　。(填序号)
21． 如图所示为某城市建设的智能化公交车站信息装置，该装置中采取了以下优化措施：①配备液晶电视；②配备公交车位置和到站时间的动态显示装置；③采用36伏安全电压；④减小站牌尺寸；⑤站牌上设置相应的盲文；⑥配备语音播报装置；⑦安装太阳能电池；⑧外壳采用圆角设计。请对公交车站信息装置的优化措施进行分析，回答以下问题：
（1） 以安全为目标的优化措施是　 　、　 　。
（2） 以提高信息交互效率为目标的优化措施是　 　、　 　、　 　、　 　。
三、实验与探究题
22．小明在家洗碗时发现如图所示的百洁布没有合适的地方放，因此打算设计并制作一个沥水架。请完成以下任务：
（1）小明发现问题的途径是____(填字母)。
A．观察日常生活
B．收集和分析信息
C．技术研究与技术试验
（2）下列不属于设计限制因素的是____(多选，填字母)。
A．小明的加工能力 B．百洁布的大小
C．百洁布的颜色 D．水龙头的出水量
（3）小明的部分设计要求如下，其中对应满足人对健康的需求的是 (填字母)。
A．可放置百洁布
B．边角光滑，无毛刺棱角
C．可安装在水龙头上
D．拿取百洁布方便
E．具有良好的防水、防潮性能
（4）下列是小明在设计过程中经历的部分环节：
①测量百洁布的尺寸，明确设计要求。
②把多个方案用草图的方式画出来。
③请同学们帮忙挑选满意的设计方案。
④与同学们交流设计制作过程中的体会感想。
⑤确定材料，选择合适的加工方法，挑选合适的连接件。
根据设计的一般过程，这些环节合理的先后顺序是____(填字母)。
A．①⑤②③④ B．①②③⑤④ C．①③⑤②④ D．①②⑤④③
23．（2025七上·慈溪期中）肺活量是身体机能的重要指标之一，是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升(mL)。小科想利用所学知识，设计一款简易肺活量测量装置。
（1）测量气体的体积也可以利用排水法。小科利用大号矿泉水瓶设计了如图所示的abc三个简易肺活量测量装置，三个瓶中均装满水。其中合理的测量装置是　 　； (选填a或b或c)
（2）若小科在读取图中的量杯数据时俯视，则会使测量的肺活量　 　(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)；
（3）如果矿泉水瓶未装满水就进行集气，最终在量杯中测得液体体积为 150mL，那么实际收集的呼出气体体积　 　150mL (填大于、等于或者小于)；
（4）选择合适的装置进行肺活量测量的过程中，假设吹气排水速度均匀，则下列能够反映量杯内液面高度随时间变化规律的图像是____。(选填A 或B或C)
A．
B．
C．
24．下雨天，同学们会带来各种各样的雨具。为了放好这些雨具，让教室更加整洁，需要在教室里放置一个置伞架。某班兴趣小组的同学合作进行置伞架的设计与制作。设计要求：a.结构稳固；b.布局合理；c.材料易得，方便制作。
（1）设计该置伞架时需考虑的因素有　 　(多选，填序号)。
①同学们常带的雨伞种类、数量
②折叠伞折叠后的长度
③长柄伞的长度
④教室的空间大小
⑤教室中可摆放置伞架的空间大小
（2）根据设计要求画出置伞架的设计草图及简要说明。
（3）请你选用一种材料制作置伞架，并说明采用所选材料的理由。　 　。
（4）做好置伞架后还需对其进行检验测试，下列测试方法合理的是____(多选，填字母)。
A．用手摇晃置伞架，看其是否稳定
B．取放雨伞，检验取放是否方便
C．给置伞架加上适当的重物，测试其强度
D．请同学坐在置伞架上，左右摇晃，测试其稳定性
四、综合题
25． 如图所示为我们常用的透明刻度尺。如果你是一个设计刻度尺的技术人员，那么选择制造透明刻度尺的材料时，除了材料必须是透明的这一要求之外，你还会提出怎样的要求 (写出三点)
26． 城市街道以及一些公共场所的路面常常铺设了盲道。盲道的设置是社会文明的一种表现，它体现了社会对盲人的关爱。如图甲、乙所示为两条盲道，细致观察这两条盲道，回答下列问题：
（1）两条盲道的设计存在什么缺陷
（2）两张图中的盲道都采用了黄色，与边上的路面颜色不同。盲人又看不见路面，盲道采用与边上路面不一样的颜色，有什么作用
27．设计雨水收集器。
我国是一个干旱缺水严重的国家，人均水资源量只有 2300 m3，仅为世界平均水平的 ，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。某校响应国家号召，创建节水型学校，在校内安装了雨水收集器。请你帮助学校设计雨水收集器。
（1）如图所示为小龙和小辰设计的雨水收集器，请你设计3 项评价指标对比他们的优劣。
评价指标 1号收集器 2号收集器
　 　 　
　 　 　
　 　 　
（2）根据评价结果，设计一款占地面积不超过2m2 的雨水收集器，画出设计图。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】工程的实施
【解析】【分析】在刷墨之前应先按要求检字。
【解答】活字印刷应先根据需要进行检字，接着刷墨、拓印，最后晾制。
故答案为：B。
2．【答案】A
【知识点】工程的实施
【解析】【分析】BD是螺丝刀；C是内六角扳手。
【解答】应选择老虎钳和扳手将螺母旋出。
故答案为：A。
3．【答案】C
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】工程设计的过程：明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果。
【解答】确定设计要求后，应根据要求设计相框的外形并画出草图。
故答案为：C。
4．【答案】D
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 所谓工程设计，是指设计师在一定工程需求目标的指导下，运用相应的科学原理及知识设计出对人类社会有用的“产品”。具体地说，工程设计是根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划、制定方案，最后用设计图纸与设计说明书等来完整表现设计者的思想、设计原理、外形和内部结构、设备安装等。
【解答】A. 洗涤剂倒出后，不容易从瓶口流到瓶的外壁上，属于设计优点；
B. 将洗涤剂倒入瓶盖后，更容易控制洗涤剂的用量，属于设计优点；
C. 瓶盖套在瓶口上时，其内部残留的洗涤剂不会流到瓶的外壁上，属于设计优点；
D.瓶盖旋在瓶口上后，洗涤剂能与空气更好地隔绝，不容易变质 ，不属于设计优点，因为每个洗涤剂都需要满足这个要求；
故答案为：D
5．【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】初中科学工程设计的一般过程通常包括以下几个步骤：发现和明确问题：确定需要解决的问题或需求，并明确设计的目标。
制定设计方案：收集相关信息，进行设计分析，构思多个设计方案，并通过评估筛选出最优方案。制作模型或原型：根据选定的设计方案，制作出模型或原型。测试、评估及优化：对制作出的模型或原型进行测试，评估其性能和效果，并根据测试结果进行优化改进。产品的使用和维护：确保设计的产品在实际使用中能够满足需求，并考虑产品的维护和使用寿命。这个过程强调了实践与理论相结合，通过不断的测试和优化，最终实现设计目标。
【解答】A.小程通过问卷调查同学们的需求后，还应该收集其他的相关信息，在进行方案设计，A错误
B. 小程发现工程问题的途径之一是观察日常生活，B正确‘；
C. 小程在加工制作收纳架前，需要先绘制技术图样，C正确；
D. 收纳架生产出来投放市场后销量一直不高，可能是定价太高，D正确；
故答案为：A
6．【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】初中科学工程设计的一般过程通常包括以下几个步骤：发现和明确问题：确定需要解决的问题或需求，并明确设计的目标。
制定设计方案：收集相关信息，进行设计分析，构思多个设计方案，并通过评估筛选出最优方案。制作模型或原型：根据选定的设计方案，制作出模型或原型。测试、评估及优化：对制作出的模型或原型进行测试，评估其性能和效果，并根据测试结果进行优化改进。产品的使用和维护：确保设计的产品在实际使用中能够满足需求，并考虑产品的维护和使用寿命。这个过程强调了实践与理论相结合，通过不断的测试和优化，最终实现设计目标。
【解答】 现在很多城市的路面都用水泥砖铺设，但我们也常常看到很多水泥砖没用多久就出现开裂的情况。除了路面缺乏维护、保养之外，还有一个很重要的原因是水泥砖的质量差。从水泥砖的制造这一工程分析，下列原因中，可能的对水泥砖的强度要求低 ；
故答案为：A
7．【答案】C
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法。
【解答】撕开袋口的力可能与袋的材料、厚度及袋口的形状等因素有关，为验证猜袋口做成“锯齿”形状可减小撕开时用力的大小，要控制使用同一种材料的袋口（则厚度也相同），只改变袋口的形状（“平边”状和“锯齿“状），比较在“锯齿”状位置和平边位置撕开时所用力的大小，故只有C正确。
故答案为：C。
8．【答案】A
【知识点】工程方案设计；认识技术与工程
【解析】【分析】房价的高低与面积、户型、楼层（5层以上）、采光、通风、噪声等因素有关．
【解答】读图可知，（1）A-4所在的区域绿化较好；（2）根据图上的指向标可知，A-4位于最南方，故采光好；A-4又位于最右侧，故通风较好；因为该地绿化好，隔离带较好，故噪声小。综合以上因素，A-4房价可能最高。
故答案为：A。
9．【答案】B
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】温度计的原理是液体的热胀冷缩，制作温度计需要思考 如何将液体的体积变化转化为液面位置的移动 ； 如何将温度变化时液面位置微小的变化放大 ； 液体温度计里的测温液应选用什么液体 ；
【解答】 液体温度计是利用液体的热胀冷缩特性制成的。如果你是一个工程师，那么你在设计液体温度计的方案时，不会去思考的问题是 B；
故答案为：B
10．【答案】A
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】稳度是指物体处于平衡状态的稳定程度，稳度的大小由物体重心的高度和支撑面的大小决定。重心低，支撑面大的物体稳度大，反之则稳度小。
【解答】有斜杆可使椅子向前倾斜时能支撑，扶手前端上翘便于手握，故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
11．【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】初中科学工程设计的一般过程通常包括以下几个步骤：发现和明确问题：确定需要解决的问题或需求，并明确设计的目标。
制定设计方案：收集相关信息，进行设计分析，构思多个设计方案，并通过评估筛选出最优方案。制作模型或原型：根据选定的设计方案，制作出模型或原型。测试、评估及优化：对制作出的模型或原型进行测试，评估其性能和效果，并根据测试结果进行优化改进。产品的使用和维护：确保设计的产品在实际使用中能够满足需求，并考虑产品的维护和使用寿命。这个过程强调了实践与理论相结合，通过不断的测试和优化，最终实现设计目标。
【解答】 工程技术兴趣小组的同学在设计制作一款个性化的台灯灯罩的过程中，经过了如下几个环节。下列排序中，合理的是②①③④⑥⑤ ；
故答案为：A
12．【答案】C
【知识点】工程方案设计；认识技术与工程
【解析】【分析】工程实践的流程：
明确问题：这是工程实践的起始步骤。在制作三球运动演示模型时，需要先确定要解决什么问题，比如模型要展示哪些天体运动、达到怎样的演示精度等，清晰界定需求和目标。
设计方案：基于明确的问题，构思多种可能的解决方案，并从中选择最优的。要考虑模型的结构组成（如球体的连接方式）、运动实现方式（如如何模拟天体的公转和自转）、使用的材料（如轻质且耐用的塑料等）以及尺寸规格等，形成详细的设计蓝图。
实施计划：依据设计方案，准备所需的材料和工具，按照一定的步骤和顺序动手制作模型。在制作三球运动演示模型过程中，可能涉及零件的加工、组装等操作，需严格按照设计要求进行。
检验作品：对制作完成的模型进行测试，将模型的实际表现与预期目标进行对比。比如观察三球的运动是否能准确模拟天体运动，模型是否稳定等，找出模型存在的缺陷和不足。
改进完善：根据检验发现的问题，对模型进行针对性的调整和优化，如调整球体的运动轨道、加固结构等，使模型的性能和效果不断提升。
发布成果：经过改进完善后，将最终的作品及其相关说明、制作过程等信息进行展示和分享，让他人了解该工程实践的成果。
【解答】工程实践的一般流程是：
首先是明确问题，了解需求。之后就是①设计方案，根据明确的问题构思出具体的解决方法和设计蓝图，包括模型的结构、各部分尺寸等。
接着进入②实施计划阶段，按照设计方案准备材料、工具，动手制作三球运动演示模型 。
制作完成后要进行③检验作品，通过实际操作模型，观察其是否能达到预期的演示效果，是否存在一些问题 。
最后根据检验结果进行④改进完善，对模型存在的问题进行调整和优化，使其更符合设计要求，之后就可以发布成果了。
故答案为：C。
13．【答案】A
【知识点】工程的实施
【解析】【分析】再生纸的制作过程：把一张废报纸或一小块纸巾撕碎，放入杯中加水搅拌，直到成为均匀的稀纸浆。把稀纸浆倒在平铺的棉布上，尽可能铺压平整，再盖上吸水的棉布、毛巾等挤压吸水。将挤压排水后成型的再生纸放置在塑料片上，然后小心地揭下来，在阴凉通风处自然干燥。
【解答】再生纸的制作过程：把可回收纸张撕碎，放入杯中加水搅拌，直到成为均匀的稀纸浆，把稀纸浆倒在平铺的棉布上，尽可能铺压平整，再盖上吸水的棉布、毛巾等挤压排水，将挤压排水后成型的再生纸放置在塑料片上，然后在阴凉通风处自然干燥。故选A。
14．【答案】D
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】在设计该风扇安全网时，需要考虑的是：台式电风扇罩的大小．小孩手指的大小．风扇安全网采用的材料。
【解答】由分析知：ABC都是要考虑的因素。D不需要考虑风扇的高度。
故答案为：D。
15．【答案】D
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 关于工程设计的过程，需要在明确问题环节完成的是论证工程的价值；了解工程的需求；提出工程的要求；
【解答】 关于工程设计的过程，下列内容中不需要在明确问题环节完成的是提出产品的改进方案 ；
故答案为：D
16．【答案】A
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】确保使用者在使用产品或处于某个空间环境时，能保持自然、放松且舒适的姿势。
【解答】对比四个选项的杯子可知，B、C、D选项的把手均方便人抓握，A选项的杯子把手需通过一根手指穿过去，不方便，而且把手位置靠下，拿起杯子会非常费力，不够舒适。
故答案为：A。
17．【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】所谓工程设计，是指设计师在一定工程需求目标的指导下，运用相应的科学原理及知识设计出对人类社会有用的“产品”。具体地说，工程设计是根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划、制定方案，最后用设计图纸与设计说明书等来完整表现设计者的思想、设计原理、外形和内部结构、设备安装等。
【解答】工程设计先要明确问题，然后是设计方案。工程问题来自实际需求，判断是否有必要设计该采摘工具是明确问题环节就该做的，即在设计方案前完成。
答案 A
18．【答案】A
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 观察日常生活发现问题是一种重要的思维方式，它能够帮助我们更好地理解世界，并可能带来创新和改进。
【解答】 许多家庭的浴室内装有镜子。但是在人们洗浴后镜子上面会覆盖一层水雾，影响镜子的使用。为了防止镜子表面雾化，人们在镜子背面安装了一个使镜子温度升高的消雾器。上述过程中，人们发现问题的途径是观察日常生活 ；
故答案为：A
19．【答案】③⑥④①⑤②
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】根据设计的步骤进行解答。
【解答】在设计制作 花盆架时，操作顺序应为：③明确花盆架的设计要求；⑥画出花盆架的设计草图；④选择花盆架的制作材料；①利用所选材料制作花盆架；⑤对制作完成的花盆架进行测试；②对方案和制作的原型进行优化。
故答案为：③⑥④①⑤②。
20．【答案】①③④；②⑤
【知识点】科学探究的基本环节；工程问题的定义和界定；认识科学
【解析】【分析】科学问题与工程问题的区别在于探索与解决。科学是探究自然界的未知知识，通过理论与实验，扩展人类对物理世界和自然界的认知；
工程则侧重于应用与解决，利用已有知识与技术，通过数学计算与创新，提出解决方案，满足人类需求。
【解答】①风是如何形成的？ ③空气流动(风)是如何影响气候的？④风有什么规律？这些问题是探究自然界的未知知识，属于科学问题；
②如何利用风力发电？⑤如何制造风力产品？是利用已有知识与技术，通过数学计算与创新，提出解决方案，满足人类需求的问题，是工程问题。
故答案为：①③④；②⑤。
21．【答案】（1）③；⑧
（2）①；②；⑤；⑥
【知识点】工程方案设计；工程的测试与改进
【解析】【分析】（1）对智能化公交车站信息装置采取的优化措施，以安全为目标的优化措施是：采用36伏安全电压．外壳采用圆角设计。
（2）以提高信息交互效率为目标的优化措施是：配备液晶电视。配备公交车位置和到站时间的动态显示装置。配备语音播报装置。站牌上设置相应的盲文。
【解答】（1）以安全为目标的优化措施是：③⑧。
（2）以提高信息交互效率为目标的优化措施是：①②⑤⑥。
22．【答案】（1）A
（2）C；D
（3）E
（4）A
【知识点】工程方案设计；工程的实施；认识技术与工程
【解析】【分析】设计需要考虑的限制条件。四种限制有：物理限制、文化限制、语义限制和逻辑限制。物理限制用来限制操作范，物理结构限制因素的价值在于物品的外部特性决定了它的操作方法，用户不需要经过专门的培训。
【解答】（1）A、小明是在日常洗碗的生活场景中发现百洁布没有合适放置地方的问题，属于观察日常生活，故该选项正确。
B、收集和分析信息是通过对已有信息的整理分析来发现问题，本题中小明并非通过这种方式，故该选项错误。
C、技术研究与技术试验是通过对技术的研究和试验来发现问题，本题中小明不是通过这种方式，故该选项错误。
故答案为：A。
（2）A、小明的加工能力会制约沥水架的制作，属于设计限制因素，故该选项错误。
B、百洁布的大小会影响沥水架的尺寸设计，属于设计限制因素，故该选项错误。
C、百洁布的颜色与沥水架的功能设计无关，不属于设计限制因素，故该选项正确。
D、水龙头的出水量不影响沥水架的设计，不属于设计限制因素，故该选项正确。
故答案为：CD。
（3）A、可放置百洁布是基本功能需求，不是健康需求，故该选项错误。
B、边角光滑，无毛刺棱角是避免身体伤害，属于安全需求，并非直接健康需求（本题侧重健康相关性能），故该选项错误。
C、可安装在水龙头上是安装方式需求，不是健康需求，故该选项错误。
D、拿取百洁布方便是使用便利性需求，不是健康需求，故该选项错误。
E、具有良好的防水、防潮性能可避免滋生细菌，保障健康，故该选项正确。
故答案为：E。
（4）设计的基本过程为：测量抹布的尺寸，明确设计要求→确定材料，选择合适的加工方法，挑选合适的连接件→把多个方案用草图的方式画出来→请同学们帮忙挑选满意的设计方案→与同学交流设计制作过程中的体会感想，所以选项A符合题意。
23．【答案】（1）c
（2）偏大
（3）等于
（4）C
【知识点】体积的测量；工程方案设计；工程的实施
【解析】【分析】（1） 合理的测量装置需要确保呼出的气体能全部进入集气瓶并排出等体积的水，且水能顺利流入量杯进行测量。
（2）量筒或量杯读书时应与凹页面最低处平视，俯视读数偏大，仰视读数偏小。
（3） 由于呼出气和原有空气在排液体时是等体积替换，所以结果不受影响。
（4）由于吹气排水速度均匀，单位时间内收集的液体体积相同，液面高度变化只与量杯横截面面积有关。
【解答】（1）装置a：呼出气体直接进入瓶内，但排水管在下方，可能导致水无法完全排出或气体逸出，不合理。装置b：呼出气体通过倒置的瓶子进入顶部，水从下方排出到量杯，符合排水法原理，合理。装置c：呼出气体进入瓶内，但排水管与进气方向相同，可能导致气体直接从排水管逸出，不合理。
（2）量筒或量杯读书时应与凹页面最低处平视，俯视读数偏大， 视线高于液面，读数比实际值大，测量的肺活量会偏大。
（3）由于呼出气和原有空气在排液体时是等体积替换，所以结果不受影响。 在量杯中测得液体体积为150mL，那么实际收集的呼出气体体积也是150mL。
（4）液面高度变化只与量杯横截面面积有关，而量杯下窄上宽，液面高度随时间变化是先快后慢。
故答案为：（1）C； （2）偏大； （3）等于； （4）C。
24．【答案】（1）①②③⑤
（2）如解图所示，该置伞架由一个方木框和四根木质支撑脚榫接而成，方木框中间用铁丝分隔，用于插入长柄伞、搁置短柄伞；四根支撑脚下面都有凹槽，以便搁置接水盆。(合理均可)
（3）选用木材，环保、强度高和美观(合理均可)
（4）A；B；C
【知识点】工程方案设计；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】（1）设计产品时需考虑用户需求（同学们常带雨伞的种类、数量）、产品尺寸适配（折叠伞折叠后的长度、长柄伞的长度）以及使用环境的空间限制（教室中可摆放置伞架的空间大小）等因素，以确保产品实用、合理。
（2）结构设计需兼顾稳定性、实用性，如通过合理的框架结构（方木框、支撑脚）实现稳固，通过分区（铁丝分隔）满足不同类型雨伞的放置需求，同时考虑接水等实用功能（支撑脚凹槽搁置接水盆）。
（3）材料选择需考虑环保性、强度、易获得性等，不同材料有其特性，如木材环保、强度较高且易于加工制作。
（4）产品检验测试需采用合理方法，检验稳定性可通过摇晃观察（用手摇晃置伞架），检验实用性可通过实际取放雨伞，检验强度可通过施加适当重物；而请同学坐在置伞架上属于超出正常使用的不合理测试，会损坏产品。
【解答】（1）设计置伞架时，需考虑同学们常带的雨伞种类、数量（明确用户需求，确定置伞架的容量和结构适配性）、折叠伞折叠后的长度（确定置伞架对折叠伞的搁置空间）、长柄伞的长度（确定长柄伞插入的空间）、教室中可摆放置伞架的空间大小（确定置伞架的尺寸以适配教室空间），因此选①②③⑤。
（2）如解图所示，该置伞架由一个方木框和四根木质支撑脚榫接而成，方木框中间用铁丝分隔，用于插入长柄伞、搁置短柄伞；四根支撑脚下面都有凹槽，以便搁置接水盆。(合理均可)
（3）选用木材，因为木材环保，对环境友好；强度高，能承受雨伞的重量；且易于加工制作，符合材料易得、方便制作的要求。
（4）A 选项用手摇晃置伞架，可测试其稳定性，合理；
B 选项取放雨伞，检验取放是否方便，属于实用性测试，合理；
C 选项给置伞架加上适当的重物，测试其强度，合理；
D 选项请同学坐在置伞架上，超出置伞架的正常使用负荷，测试方法不合理。
因此选 ABC。
25．【答案】材料不容易变形，扳弯后能够很好地恢复原形；材料热胀冷缩不明显；材料强度要比较高。(或材料的价格比较低廉等，合理均可)
【知识点】工程问题的定义和界定；工程方案设计；工程的实施；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】所谓工程设计，是指设计师在一定工程需求目标的指导下，运用相应的科学原理及知识设计出对人类社会有用的“产品”。具体地说，工程设计是根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划、制定方案，最后用设计图纸与设计说明书等来完整表现设计者的思想、设计原理、外形和内部结构、设备安装等。
【解答】 材料不容易变形，扳弯后能够很好地恢复原形；材料热胀冷缩不明显；材料强度要比较高。(或材料的价格比较低廉等，合理均可)
26．【答案】（1）图甲中的盲道太过曲折，而且转弯处没有用不一样的表面花纹(如圆形凸点)来反映，不利于盲人行走；图乙中的盲道突然断头，不利于盲人继续前行。
（2）盲道采用与边上路面不一样的颜色(如黄色)，不是给盲人看的，而是给能看得见的人看的。它警示人们不要在盲道上放置物品，以免对盲人的行走构成障碍。
【知识点】工程方案设计；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】 盲道是专门帮助盲人行走的道路设施。盲道一般由两类砖铺就，一类是条形引导砖，引导盲人放心前行，称为行进盲道；一类是带有圆点的提示砖，提示盲人前面有障碍，该转弯了，称为提示盲道。
【解答】故答案为（1） 图甲中的盲道太过曲折，而且转弯处没有用不一样的表面花纹(如圆形凸点)来反映，不利于盲人行走；图乙中的盲道突然断头，不利于盲人继续前行。
（2） 盲道采用与边上路面不一样的颜色(如黄色)，不是给盲人看的，而是给能看得见的人看的。它警示人们不要在盲道上放置物品，以免对盲人的行走构成障碍。
27．【答案】（1）
评价指标 1号收集器 2号收集器
容积大小 小 大
集水能力 强 弱
占地面积 小 大
（2）
【知识点】工程方案设计
【解析】【分析】节约用水，又称节水。是指通过行政、技术、经济等管理手段加强用水管理，调整用水结构，改进用水方式，科学、合理、有计划、有重点的用水，提高水的利用率，避免水资源的浪费。
【解答】（1）根据龙龙和辰辰设计的雨水收集器，如下表所示，设计3项评价指标对比它们的优劣。
评价指标 1号收集器 2号收集器
容积大小 小 大
集水能力 强 弱
占地面积 小 大
（2）根据上表中的评价结果，如下图所示自己设计一款占地面积不超过2平方米的雨水收集器，这种雨水收集器可以放置在楼房下水道下面，收集下水道的雨水，利于收集，而且收集器的储水量大。
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