资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第2节 向工程师那样实践
考点一、技术与工程的发展
典例1：“科研立项”是指科研管理中对资金、人员、研究方法、技术路线、预期完成研究计划等进行设置、论证的一道程序。实际上，并不是所有科研工作都能通过“科研立项”进行管理。下列研究中无法预期研究结果，最不适合使用“科研立项”方法进行考核管理的是（　　）
A．原始技术的改进研究 B．创新技术的研究
C．原始科学发现的研究 D．工程实践规划的研究
变式1：在“制作地球自转运动演示模型”的工程实践过程中，设计方案是其中的重要环节。下列选项中不属于设计方案阶段的是(　　)
A．明确模型的制作材料和工具的选择
B．明确任务和作品要求，设置作品的验收标准
C．确定地球仪转动动力的提供和传递
D．确定昼夜的模拟方法和地球转动关系
变式2：温度计是利用物质某一性质会随温度的改变而产生可测量改变的原理制作，如利用液体的体积会随温度改变而发生热胀冷缩的特性，可制成液体温度计。如果你是一个工程师，如果你需要发明一种新的温度计时，首先需要去思考的问题是（　　）
A．寻找具有随温度变化可发生性质变化的物质
B．如何精确地测量物质原来具有性质的量
C．如何去大量获取制造新温度计所需要的物质
D．所发明的温度计是否有较大的销量
变式3：明确问题是工程实践的第一要素。为研发一款可调节高度和靠背角度、更舒适的办公座椅，学习团队经过调研，确定以下设计要求，其中不合理的是（　　）
A．座椅高度的调节范围：450~550mm
B．座椅的倾斜角度的调节范围：0~30°
C．座椅材料的选择：舒适、透气的网布材料
D．能承受的最大荷载：50kg
考点二、我们的工程实践——制作三球运动演示模型
典例1：首饰商店需要一种能通过底盘转动的首饰架来展示商品。小王设计并制作了一个底盘用电机驱动能360°转动的原型，下列对该原型进行检验的方案合理的是（　　）
A．启动电机，观察底盘能否360°平稳转动
B．用锤子进行敲击检测该架子是否牢固
C．在原型上挂各种重物，观察架子是否变形
D．称量首饰架质量，是否超过商品的质量
变式1：柿子树往往都比较高大，且果实都生长在较细的枝端，所以柿子采摘不方便。为了设计一款柿子采摘工具，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
变式2：小科进入初中后，发现原来所用的学习书桌(如图所示)的高度有些不够。请帮助小科设计能调整桌子高度的装置，装置设计要求如下：①能方便实现20cm高度范围内的连续调节；②主要采用3mm厚的钢板；③装置安装和使用方便。请根据描述和设计要求完成下列问题：
（1）明确问题时，下列说法中不属于设计限制因素的是____(填字母)。
A．桌腿的材料 B．桌腿的横截面积
C．装置与桌腿的连接方式 D．制作工具的选择
（2）画出装置的设计草图，必要时可用文字说明(如有多种设计思路，只需要画一个)，在设计草图上标注主要尺寸。
（3）为了使装置与桌子的颜色搭配，下列对装置的处理方法中较合适的是____。
A．砂纸打磨→涂面漆 B．砂纸打磨→电镀→涂面漆
C．砂纸打磨→电镀→涂防锈漆 D．砂纸打磨→涂防锈漆→涂面漆
变式3：小明发现浴室里的洗浴用品摆放杂乱，于是他想设计一款挂在浴室玻璃墙内侧的置物架，用于收纳洗浴用品，浴室玻璃墙(如图甲所示)的尺寸为600 mm×2000 mm。请完成以下任务：
（1）小明发现明确问题之后，开始进入制订设计方案环节，下列活动中，不属于该环节的是____(填字母)。
A．上网搜集置物架相关信息
B．分析收集到的信息，挖掘影响设计的主要因素
C．用草图形式呈现构思的方案
D．绘制图样，制作模型
（2）小明为洗浴用品置物架提出了以下设计要求：
①能放置4 瓶如图乙所示的洗浴用品，便于沥水。
②不对浴室玻璃墙进行加工，悬挂于浴室玻璃墙顶端，离地高度1300 mm。
③洗浴用品不易掉落。
④结构简单，牢固可靠。
⑤材料自选。
请你根据以上要求设计一个置物架，画出设计草图并标注主要尺寸，必要时可用文字补充说明。
（3）以下有关洗浴用品置物架的技术试验中，不合理的是____(填字母)。
A．测试置物架的沥水功能
B．测试置物架的强度
C．测试置物架的稳定性
1．最早的红绿灯只有红、绿两种颜色，后来经过改良，增加了一盏黄色的灯，提醒人们注意危险，于是红、黄、绿三色信号灯出现在了世界上。这一过程属于工程实践环节中的（　　）
A．明确问题 B．实施计划 C．改进完善 D．设计方案
2．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．新产品改进方案
3． 人们发现磁体可以指南北，于是便思考如下两个问题。
①磁体为什么会指南北
②如何利用磁体可以指南北的特性来制作一个用来辨认方向的装置
下列对这两个问题的认识，正确的是(　　)
A．①属于科学问题，②属于技术问题
B．①属于技术问题，②属于科学问题
C．①②都属于科学问题
D．①②都属于技术问题
4．（2025七上·余姚开学考）杭州湾跨海大桥连接嘉兴市和宁波市，全长 36 千米，整座桥呈“S”形。设计成这种形状不是为了（　　）。
A．增强抗风暴和强海潮的能力 B．减轻钱塘江大潮对桥的影响
C．增强驾驶安全性，增加美感 D．缩短距离，节省材料
5．蒸汽机在瓦特之前就已经被发明，但当时的蒸汽机功效差，燃料消耗却大，使用不经济。瓦特深入地研究后，于是在样机中装入一个冷凝器，最终发明了一种可付诸实用的蒸汽机。瓦特应该被称为　 　(填“科学家”或“工程师”)，理由是　 　。
6．如图是某同学制作的地球仪。其中，兵乓球的粘合线表示　 　，倾斜的铁丝表示地轴。人类对地球形状的认识经历了漫长的过程，以下现象或探究能说明地球是球体的有　 　。
①麦哲伦环球航行
②宇航员拍摄的地球照片
③铅笔在篮球表面上移动，笔尖先消失
④站在海边，看远处驶来的帆船，先看到桅杆后看到船身
7．模型法和模拟实验是科学研究中常用的两种方法。根据以下图示实验，回答问题：
（1）图甲是利用乒乓球、细铁丝制作地球仪模型的过程示意图。
①由图所示可知，黏合线代表赤道，倾斜的铁丝代表　 　；
②连接南北两极的线代表经线，它们　 　（填“等长”或“不等长”）；
（2）研究地球板块运动时，利用模拟实验的方法，如图乙所示，将两本书相对放在一起，然后将书向中间移动，该实验是为了模拟了　 　。
8． 如图所示，这是某学习小组进行的“制作人口腔上皮细胞临时装片”的实验过程，请据图回答下列问题。
（1）图甲是制作人口腔上皮细胞临时装片的几个步骤，正确的排序为　 　(填数字序号)。
（2）图乙是视野中观察到的口腔上皮细胞，请在图乙中标出与控制物质进出有关的结构并写出名称。
（3）制作细胞模型是学习细胞基本结构的一种方法，下图是制作动物细胞模型的方案，请指出其中错误之处：　 　。
动物细胞模型制作方案1.塑料袋——细胞膜 2.绿豆——叶绿体3.方纸盒——细胞壁 4.琼脂和水——细胞质5.鲜葡萄——细胞核
9．某学校项目化学习小组开展了用橡皮泥制作动、植物细胞模型的活动。下图是小科制作完成的作品图，下表是制作的指标评价标准。请回答下列问题。
等级 优秀 良好 待改进
指标 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确且齐 全， 整体美观 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确但有遗漏，整体整洁 不符合细胞的 形 态 特征， 结构 不完 整， 名称标注有误或不全
（1）小科制作的是　 　(填“动物”或“植物”)细胞模型。
（2）根据评价指标，小科同学制作的模型应被评为　 　。
10．（2024七上·杭州期末）科学课上，同学们开展“制作地球仪"的实践活动。
【材料准备】乒乓球(或小皮球等其他小球)、粗铁丝(硬导线)、剪刀、量角器等。
【过程】
⒈确定两极和赤道。如图A所示。
⒉画经纬线。在乒乓球上画出若干条经线和纬线。
⒊做地轴。如图B所示。
⒋组合固定。
（1）图A中，乒乓球的黏合线代表　 　。
（2）在制作过程中，量角器的作用是　 　。
（3）请将评价量表中的“ ”处补充完整。　 　。
（4）如图c是小金制作的地球仪，请根据评价量表中的“科学性”维度对地球仪展开评价，
该项得分为　 　。
地球仪模型评价量表
评价维度 2分 1分 0分
科学性 经纬线均正确 经纬线有一处错误 经纬线均错误
实用性 能灵活旋转 ？ 不能旋转
稳定性 旋转时不会倾倒 旋转时会倾倒 放在桌上时会倾倒
11． 某兴趣小组开展了“制作细胞模型”的学习活动，并对制作的模型进行了评价和改进。
【观察细胞】
（1）制作模型前，利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，观察到如图所示现象，引起此现象的原因是 　。
（2）【制作细胞模型】制作细胞膜时，有两种材料可供选择，一种是透明塑料薄膜，另一种是网眼很小的细纱网。你选择的材料是　 　，其理由是　 　°
（3）【评价模型作品】
植物细胞模型评价量表
等级 优秀 合格 待改进
指标一：结构完整性 结构正确且完整 结构正确但不完整 结构不完整或有错误
指标二：材料适配度 模型材料的选择能体现细胞中两个结构的功能 模型材料的选择能体 现细胞中一个结构的功能 模型材料的选择未能体现细胞结构的功能
指标三： …·· … 　
请再写出一项评价指标：　 　。
（4）下图是某同学制作的洋葱表皮细胞模型，根据评价指标一，他的作品被评定为待改进，理由是　 　 。
12．小明发现使用汤勺时，汤勺放在锅内容易滑到锅底；汤勺放到锅外，一般要用碗、碟等来放置，且汤汁容易滴到餐桌或灶台上。请完成下列任务：(单位：mm)
（1）小明发现汤勺放置的问题之后，开始进入明确问题环节，下列活动中不属于该环节的是____(填字母)。
A．询问家人是否需要汤勺放置装置
B．上网查找是否已有合适的汤勺放置装置
C．明确发现问题的途径
（2）明确问题后，小明决定设计并制作一个汤勺放置装置，确定了如下的设计要求：①装置能方便装在如图甲所示的锅的边沿上；②如图乙所示的汤勺能可靠地放在装置上，取放方便，且汤汁不易滴到餐桌或灶台上；③不对锅和汤勺进行改动。
根据设计要求，他设计了三个方案，并向家人征求意见，得到的评价结果如表所示(分数越高表示评价越好)。
方案 评价指标
放置可靠程度 使用便利程度 清洗方便程度 美观程度 加工难易程度
方案1 8 8 9 7 容易
方案2 5 7 8 8 容易
方案3 7 9 7 9 较难
根据评价结果综合分析，较优的方案是____(填字母)。
A．方案1 B．方案2 C．方案3
（3）请你根据小明确定的设计要求设计一个汤勺放置装置(材料自选)，画出设计草图(必要时可用文字补充说明)。
（4）在你的设计草图上标注主要尺寸。
13．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
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第2节 向工程师那样实践
考点一、技术与工程的发展
典例1：“科研立项”是指科研管理中对资金、人员、研究方法、技术路线、预期完成研究计划等进行设置、论证的一道程序。实际上，并不是所有科研工作都能通过“科研立项”进行管理。下列研究中无法预期研究结果，最不适合使用“科研立项”方法进行考核管理的是（　　）
A．原始技术的改进研究 B．创新技术的研究
C．原始科学发现的研究 D．工程实践规划的研究
【答案】C
【解析】“科研立项” 的适用范围：
（1）科研立项适用于可预期研究结果、能明确规划研究方法与技术路线的工作（如技术改进、工程规划等），这类研究的目标、步骤相对明确，便于考核管理；
（2）原始科学发现的研究具有高度不确定性，其核心是探索未知的自然规律，无法提前预期结果、规划固定的技术路线，因此不适合用科研立项的方式考核管理。
【解答】A、原始技术的改进研究，目标是优化现有技术，研究方法、结果可预期，适合用科研立项考核管理，故该选项错误。
B、创新技术的研究，虽有创新性，但通常可明确研究方向与预期目标，适合用科研立项考核管理，故该选项错误。
C、原始科学发现的研究是探索未知的自然规律，无法预期研究结果，也难以固定技术路线，最不适合用科研立项考核管理，故该选项正确。
D、工程实践规划的研究，目标、步骤、结果相对明确，适合用科研立项考核管理，故该选项错误。
故答案为：C。
变式1：在“制作地球自转运动演示模型”的工程实践过程中，设计方案是其中的重要环节。下列选项中不属于设计方案阶段的是(　　)
A．明确模型的制作材料和工具的选择
B．明确任务和作品要求，设置作品的验收标准
C．确定地球仪转动动力的提供和传递
D．确定昼夜的模拟方法和地球转动关系
【答案】B
【解析】工程实践中 “设计方案阶段” 的任务：
（1）设计方案阶段的核心是围绕 “如何实现作品功能” 展开，包括确定材料工具、动力传递方式、功能模拟方法等具体实施思路；
（2）“明确任务和作品要求、设置验收标准” 属于工程实践的 “明确问题阶段”，是设计方案之前需要完成的任务，并非设计方案阶段的内容。
【解答】A、明确模型制作材料和工具的选择，是设计方案阶段需要确定的实施条件，故该选项错误。
B、明确任务和作品要求、设置作品的验收标准，属于工程实践中 “明确问题阶段” 的内容，并非设计方案阶段的任务，故该选项正确。
C、确定地球仪转动动力的提供和传递，是设计方案阶段需要规划的功能实现方式，故该选项错误。
D、确定昼夜的模拟方法和地球转动关系，是设计方案阶段需要明确的功能模拟思路，故该选项错误。
故答案为：B。
变式2：温度计是利用物质某一性质会随温度的改变而产生可测量改变的原理制作，如利用液体的体积会随温度改变而发生热胀冷缩的特性，可制成液体温度计。如果你是一个工程师，如果你需要发明一种新的温度计时，首先需要去思考的问题是（　　）
A．寻找具有随温度变化可发生性质变化的物质
B．如何精确地测量物质原来具有性质的量
C．如何去大量获取制造新温度计所需要的物质
D．所发明的温度计是否有较大的销量
【答案】A
【解析】温度计的工作原理：温度计的核心工作原理是利用物质随温度变化而产生的可测量性质（如液体热胀冷缩），因此发明新温度计的首要前提是找到具有这种随温度变化发生性质改变的物质。
【解答】A、温度计的制作基于物质随温度变化的可测量性质，因此发明新温度计首先需要寻找具有该特性的物质，该思考合理，故该选项正确。
B、精确测量物质原有性质的量是后续设计测量方法的环节，并非发明新温度计的首要思考问题，故该选项错误。
C、大量获取制作材料是发明后的生产环节问题，不是首要思考的核心原理相关问题，故该选项错误。
D、温度计的销量是市场推广环节的问题，并非发明新温度计的首要思考内容，故该选项错误。
故答案为：A。
变式3：明确问题是工程实践的第一要素。为研发一款可调节高度和靠背角度、更舒适的办公座椅，学习团队经过调研，确定以下设计要求，其中不合理的是（　　）
A．座椅高度的调节范围：450~550mm
B．座椅的倾斜角度的调节范围：0~30°
C．座椅材料的选择：舒适、透气的网布材料
D．能承受的最大荷载：50kg
【答案】D
【解析】工程设计要求需符合实际使用需求，办公座椅的设计需考虑人体的普遍体重情况，同时结合功能（调节高度、靠背角度）、材料（舒适透气）等维度，确保设计要求的实用性与安全性。
【解答】A、座椅高度调节范围 450~550mm 符合人体坐姿的常见高度需求，设计要求合理，故该选项错误。
B、座椅倾斜角度 0~30° 能满足办公、放松等不同场景的坐姿需求，设计要求合理，故该选项错误。
C、网布材料舒适、透气，适合办公座椅的材质选择，设计要求合理，故该选项错误。
D、成年人的普遍体重通常超过 50kg，办公座椅最大承载 50kg 无法满足大多数使用者的需求，设计要求不合理，故该选项正确。
故答案为：D。
考点二、我们的工程实践——制作三球运动演示模型
典例1：首饰商店需要一种能通过底盘转动的首饰架来展示商品。小王设计并制作了一个底盘用电机驱动能360°转动的原型，下列对该原型进行检验的方案合理的是（　　）
A．启动电机，观察底盘能否360°平稳转动
B．用锤子进行敲击检测该架子是否牢固
C．在原型上挂各种重物，观察架子是否变形
D．称量首饰架质量，是否超过商品的质量
【答案】A
【解析】考到的知识点是工程原型的检验原则：工程原型的检验应围绕其核心功能展开，即检验原型是否能实现设计的主要目标。
【解答】A、该原型的核心功能是底盘 360° 转动，启动电机观察其能否平稳转动，是针对核心功能的合理检验，故该选项正确。
B、用锤子敲击检测牢固性，会破坏原型且不符合首饰架使用场景，检验方式不合理，故该选项错误。
C、挂各种重物观察变形，超出了首饰架展示商品的合理承重需求，检验方式不合理，故该选项错误。
D、称量首饰架质量与商品质量对比，与 “底盘 360° 转动” 的核心功能无关，检验内容不合理，故该选项错误。
故答案为：A。
变式1：柿子树往往都比较高大，且果实都生长在较细的枝端，所以柿子采摘不方便。为了设计一款柿子采摘工具，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
【解析】工程设计方案阶段的核心任务是围绕 “如何设计产品” 展开，包括分析材料、呈现方案、筛选方案等；而 “判断是否有必要设计” 属于设计前 “明确问题” 环节的任务，并非方案阶段的工作。
【解答】A、判断是否有必要设计该工具是设计前明确问题环节的内容，并非设计方案阶段需要做的，故该选项正确。
B、分析制作工具的材料是设计方案阶段需要考虑的内容（涉及方案的可行性），故该选项错误。
C、用草图呈现设计方案是设计方案阶段的重要步骤（直观展示设计思路），故该选项错误。
D、根据需求筛选合理设计方案是设计方案阶段的核心任务之一，故该选项错误。
故答案为：A。
变式2：小科进入初中后，发现原来所用的学习书桌(如图所示)的高度有些不够。请帮助小科设计能调整桌子高度的装置，装置设计要求如下：①能方便实现20cm高度范围内的连续调节；②主要采用3mm厚的钢板；③装置安装和使用方便。请根据描述和设计要求完成下列问题：
（1）明确问题时，下列说法中不属于设计限制因素的是____(填字母)。
A．桌腿的材料 B．桌腿的横截面积
C．装置与桌腿的连接方式 D．制作工具的选择
（2）画出装置的设计草图，必要时可用文字说明(如有多种设计思路，只需要画一个)，在设计草图上标注主要尺寸。
（3）为了使装置与桌子的颜色搭配，下列对装置的处理方法中较合适的是____。
A．砂纸打磨→涂面漆 B．砂纸打磨→电镀→涂面漆
C．砂纸打磨→电镀→涂防锈漆 D．砂纸打磨→涂防锈漆→涂面漆
【答案】（1）A
（2）
（3）D
【解析】（1）工程设计的限制因素：设计限制因素是指影响设计方案实施的客观条件（如材料、结构尺寸、连接方式等），而工具选择属于实施过程的操作手段，并非设计本身的限制条件。
（2）工程装置的设计与尺寸标注：根据需求（20cm 范围内连续调节、3mm 钢板），设计可调节的支撑装置，需明确关键尺寸以满足功能需求。
（3）金属制品的表面处理：钢板材质的装置需兼顾防锈和颜色匹配，表面处理需包含防锈与着色的步骤。
【解答】（1）设计限制因素是指制约装置设计的条件，
A、“桌腿的材料”会影响装置与桌腿的适配性，
B、“桌腿的横截面积”会限制装置的连接结构，
C、“装置与桌腿的连接方式”是设计需满足的安装要求，均属于设计限制因素；
D、“制作工具的选择”是制作过程中使用的工具，不影响设计方案本身，不属于设计限制因素。
故答案为： D。
（2）该装置为 “可调节桌腿增高支架”，采用 3mm 厚钢板制作：
上方为与桌腿底部适配的 “60mm×60mm” 方形套（匹配桌腿尺寸）；
下方为带 200mm 长调节槽的支撑柱（满足 20cm 高度调节需求）；
通过 “螺栓 + 元宝螺母” 固定：松开螺母可上下移动方形套，调节到目标高度后拧紧螺母固定；
关键尺寸标注：调节槽长度 200mm（对应 20cm 调节范围），方形套尺寸 60mm×60mm（适配桌腿）。
（3）装置材料是钢板，需先防锈再配色：
A 、缺少防锈步骤，钢板易生锈；
B 、电镀后直接涂面漆，防锈效果不足；
C 、最后涂防锈漆无法实现颜色匹配；
D 、 “砂纸打磨（清洁表面）→涂防锈漆（防锈）→涂面漆（配色）”，既满足防锈需求，又能实现与桌子的颜色搭配。
故答案为：D。
变式3：小明发现浴室里的洗浴用品摆放杂乱，于是他想设计一款挂在浴室玻璃墙内侧的置物架，用于收纳洗浴用品，浴室玻璃墙(如图甲所示)的尺寸为600 mm×2000 mm。请完成以下任务：
（1）小明发现明确问题之后，开始进入制订设计方案环节，下列活动中，不属于该环节的是____(填字母)。
A．上网搜集置物架相关信息
B．分析收集到的信息，挖掘影响设计的主要因素
C．用草图形式呈现构思的方案
D．绘制图样，制作模型
（2）小明为洗浴用品置物架提出了以下设计要求：
①能放置4 瓶如图乙所示的洗浴用品，便于沥水。
②不对浴室玻璃墙进行加工，悬挂于浴室玻璃墙顶端，离地高度1300 mm。
③洗浴用品不易掉落。
④结构简单，牢固可靠。
⑤材料自选。
请你根据以上要求设计一个置物架，画出设计草图并标注主要尺寸，必要时可用文字补充说明。
（3）以下有关洗浴用品置物架的技术试验中，不合理的是____(填字母)。
A．测试置物架的沥水功能
B．测试置物架的强度
C．测试置物架的稳定性
【答案】（1）D
（2）
（3）B
【解析】本题考查的是结构设计的目标及草图的绘制及尺寸的标注。结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质；尺寸的标注需要注意：正确，尺寸注写必须符合国家标准；完整，尺寸必须注写齐全，不遗漏，不重复；清晰，尺寸注写布局整齐、清晰，便于读图；合理，尺寸注写方式符合加工要求。
【解答】（1）小明发现明确问题之后，开始进入制定设计方案环节，绘制图样，制作模型不属于该环节；故答案为：D。
（2）能放置一瓶洗浴用品，能放置4瓶；沥水功能；能悬挂于浴室玻璃墙顶端；洗浴用品不易掉落。置物架悬挂装置高度700mm；置物架栏高不超过 200mm；置物架的宽度 280-600mm；
（3）A、测试置物架的沥水功能，方法合理，故该选项正确。
B、测试置物架的强度时，仅在一处集中放置洗浴用品，不能合理测试其强度，故该选项错误。
C、测试置物架的稳定性，方法合理，故该选项正确。故答案为：B。
1．最早的红绿灯只有红、绿两种颜色，后来经过改良，增加了一盏黄色的灯，提醒人们注意危险，于是红、黄、绿三色信号灯出现在了世界上。这一过程属于工程实践环节中的（　　）
A．明确问题 B．实施计划 C．改进完善 D．设计方案
【答案】C
【解析】工程实践包含明确问题、设计方案、实施计划、改进完善等环节，其中 “改进完善” 是指在原有成果的基础上，通过调整、补充等方式优化产品或方案，使其功能更合理、效果更好。
【解答】A、明确问题是确定工程要解决的需求或问题，而题干是对已有红绿灯的优化，不属于明确问题环节，故该选项错误。
B、实施计划是按照设计方案开展实际操作，题干并非执行计划的过程，故该选项错误。
C、原有红绿灯只有红、绿两色，通过增加黄灯进行优化，属于对现有成果的改进完善环节，故该选项正确。
D、设计方案是构思解决问题的具体思路与计划，题干是对已有方案的优化，并非设计新方案，故该选项错误。
故答案为：C。
2．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．新产品改进方案
【答案】D
【解析】工程设计的 “明确问题” 环节：工程设计的明确问题环节，主要是确定工程的价值、了解需求、提出要求，明确 “要做什么” 核心方向；而具体的改进方案属于后续设计或优化阶段的内容。
【解答】A、论证工程的价值是明确问题环节中需要确定的内容（判断工程是否有实施的意义），故该选项错误。
B、了解工程的需求是明确问题环节的核心任务之一（明确工程要满足的目标），故该选项错误。
C、提出工程的要求是明确问题环节需要完成的（明确工程的标准、条件等），故该选项错误。
D、新产品改进方案是在明确问题之后，进入设计或优化阶段才会制定的内容，不需要在明确问题环节完成，故该选项正确。
故答案为：D。
3． 人们发现磁体可以指南北，于是便思考如下两个问题。
①磁体为什么会指南北
②如何利用磁体可以指南北的特性来制作一个用来辨认方向的装置
下列对这两个问题的认识，正确的是(　　)
A．①属于科学问题，②属于技术问题
B．①属于技术问题，②属于科学问题
C．①②都属于科学问题
D．①②都属于技术问题
【答案】A
【解析】科学问题和技术问题之间的区别在于：科学问题是回答“做什么 ”，技术问题是回答“怎么做 ”。科学问题通常涉及认识和发现，技术问题则涉及应用和实践。
【解答】下列对这两个问题的认识，正确的是 前者是科学问题，后者是技术问题；
故答案为：A
4．（2025七上·余姚开学考）杭州湾跨海大桥连接嘉兴市和宁波市，全长 36 千米，整座桥呈“S”形。设计成这种形状不是为了（　　）。
A．增强抗风暴和强海潮的能力 B．减轻钱塘江大潮对桥的影响
C．增强驾驶安全性，增加美感 D．缩短距离，节省材料
【答案】D
【解析】两点之间直线距离最短，可知S形会导致距离变长。
【解答】“S"形可以增强桥抗风暴和强海潮的能力，可以减轻钱塘江大潮对桥的影响，也可以 增强驾驶安全性，增加美感，但不能缩短距离，节约材料，反而是延长了距离。故答案为：D。
5．蒸汽机在瓦特之前就已经被发明，但当时的蒸汽机功效差，燃料消耗却大，使用不经济。瓦特深入地研究后，于是在样机中装入一个冷凝器，最终发明了一种可付诸实用的蒸汽机。瓦特应该被称为　 　(填“科学家”或“工程师”)，理由是　 　。
【答案】工程师；蒸汽机是一项技术发明而不是自然规律
【解析】（1）科学家的核心工作是探索自然规律、揭示客观现象的本质，以发现新知识为目标；
（2）工程师的核心工作是基于已有的科学原理或技术基础，进行技术改进、发明实用的产品或方案，以解决实际问题、实现技术的实用化为目标。
【解答】工程师的核心任务是将技术从 “理论或雏形” 转化为 “实用、可推广的产品”，瓦特在原有蒸汽机的基础上，通过加装冷凝器解决了功效差、燃料消耗大的实际问题，让蒸汽机成为可付诸实用的技术产品。
科学家的工作重点是发现自然规律（如物理定律、化学原理等），而瓦特的成果是 “实用蒸汽机” 这一技术发明，并非对自然规律的新发现。
因为瓦特的工作并非探索新的自然规律，而是对已有的蒸汽机进行技术改进。因此，瓦特的身份符合 “工程师” 的定义 —— 基于现有技术进行改进、创造实用产品以解决实际问题。
6．（2023七上·临海）如图是某同学制作的地球仪。其中，兵乓球的粘合线表示　 　，倾斜的铁丝表示地轴。人类对地球形状的认识经历了漫长的过程，以下现象或探究能说明地球是球体的有　 　。
①麦哲伦环球航行
②宇航员拍摄的地球照片
③铅笔在篮球表面上移动，笔尖先消失
④站在海边，看远处驶来的帆船，先看到桅杆后看到船身
【答案】赤道；①②④
【解析】能证明地球形状是球体的例子很多，如乘船出海时，港口的灯塔会从下到上依次从视野中消失，离岸的船总是船身先消失，桅杆后消失、站得高，才能看得远、世界不同地区，看北极星的仰角不同、月食时，阴影始终是弧形的、麦哲伦环球航行、人造卫星拍摄的地球照片，人越往山上爬，看到的地平圈就越大（或站在大地上，无论向那个方向走，永远也走不到地平线）等。
【解答】由图所示可知，乒乓球的粘合线位于地球仪一圈，且距离南北极点相等，所以是赤道。
①麦哲伦环球航行，沿一个方向不断往前走能回到起点，说明地球是一个闭合的环线，故能说明。
②宇航员拍摄的地球照片，直接从俯视的角度说明地球是圆的。
③铅笔在篮球面上移动笔尖先消失，只能证明篮球是圆的。
④站在海边，看远处驶来的帆船，由于光沿直线传播，刚开始时，船身下半部分被海水挡住，所以看不见，故能说明地球是圆的。故能说明地球是球体的有①②④。
7．（2024七上·武义期末）模型法和模拟实验是科学研究中常用的两种方法。根据以下图示实验，回答问题：
（1）图甲是利用乒乓球、细铁丝制作地球仪模型的过程示意图。
①由图所示可知，黏合线代表赤道，倾斜的铁丝代表　 　；
②连接南北两极的线代表经线，它们　 　（填“等长”或“不等长”）；
（2）研究地球板块运动时，利用模拟实验的方法，如图乙所示，将两本书相对放在一起，然后将书向中间移动，该实验是为了模拟了　 　。
【答案】（1）地轴；等长（2）板块的碰撞
【解析】本题考查地球仪的特点及板块的运动特点，结合所学知识点读图理解解答即可。
【解答】（1）由图所示可知，黏合线代表赤道，倾斜的铁丝代表地轴。连接南北两极的线代表经线，它们等长，其形状是半圆形。
（2）研究如图乙所示，将两本书相对放在一 起，然后将书向中间移动，该实验是为了模拟了板块碰撞挤压运动，该运动会形成山脉。
8． 如图所示，这是某学习小组进行的“制作人口腔上皮细胞临时装片”的实验过程，请据图回答下列问题。
（1）图甲是制作人口腔上皮细胞临时装片的几个步骤，正确的排序为　 　(填数字序号)。
（2）图乙是视野中观察到的口腔上皮细胞，请在图乙中标出与控制物质进出有关的结构并写出名称。
（3）制作细胞模型是学习细胞基本结构的一种方法，下图是制作动物细胞模型的方案，请指出其中错误之处：　 　。
动物细胞模型制作方案1.塑料袋——细胞膜 2.绿豆——叶绿体3.方纸盒——细胞壁 4.琼脂和水——细胞质5.鲜葡萄——细胞核
【答案】（1）③②①④⑤
（2）细胞膜
（3）不用绿豆和方纸盒，因为动物细胞中没有叶绿体和细胞壁
【解析】图甲中制作人体口腔上皮细胞临时装片的操作有①涂、②刮、③滴、④盖、⑤染和吸。
【解答】解：（1）制作人的口腔上皮细胞临时装片的步骤可以概括为：擦→滴→刮→涂→盖→染→吸，因此正确的排序为③②①④⑤。
（2）细胞中的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，因此图中的标注为：
（3）动物细胞基本结构：细胞膜、细胞核、线粒体、细胞质，因此图中的错误有：不用绿豆和方纸盒，因为动物细胞中没有叶绿体和细胞壁。
9．某学校项目化学习小组开展了用橡皮泥制作动、植物细胞模型的活动。下图是小科制作完成的作品图，下表是制作的指标评价标准。请回答下列问题。
等级 优秀 良好 待改进
指标 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确且齐 全， 整体美观 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确但有遗漏，整体整洁 不符合细胞的 形 态 特征， 结构 不完 整， 名称标注有误或不全
（1）小科制作的是　 　(填“动物”或“植物”)细胞模型。
（2）根据评价指标，小科同学制作的模型应被评为　 　。
【答案】（1）植物（2）良好
【解析】动物细胞基本结构：细胞膜、细胞核、线粒体、细胞质；植物细胞基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、液泡、叶绿体（绿色部分）。
【解答】（1）植物细胞的特有结构是细胞壁、液泡、叶绿体，因此小科制作的是植物细胞。
（2）由于该组同学设计的是植物细胞模型，模型中有细胞壁和叶绿体，除此之外还应该有液泡，因此根据指标评价标准，小科同学制作的模型应被评为良好。
10．（2024七上·杭州期末）科学课上，同学们开展“制作地球仪"的实践活动。
【材料准备】乒乓球(或小皮球等其他小球)、粗铁丝(硬导线)、剪刀、量角器等。
【过程】
⒈确定两极和赤道。如图A所示。
⒉画经纬线。在乒乓球上画出若干条经线和纬线。
⒊做地轴。如图B所示。
⒋组合固定。
（1）图A中，乒乓球的黏合线代表　 　。
（2）在制作过程中，量角器的作用是　 　。
（3）请将评价量表中的“ ”处补充完整。　 　。
（4）如图c是小金制作的地球仪，请根据评价量表中的“科学性”维度对地球仪展开评价，
该项得分为　 　。
地球仪模型评价量表
评价维度 2分 1分 0分
科学性 经纬线均正确 经纬线有一处错误 经纬线均错误
实用性 能灵活旋转 ？ 不能旋转
稳定性 旋转时不会倾倒 旋转时会倾倒 放在桌上时会倾倒
【答案】（1）赤道
（2）测量地轴与底座间的角度
（3）能旋转
（4）1
【解析】地球一时人们仿照地球的形状，按照一定的比例把它缩小，制作成的地球模型。有地轴、经纬网线、底座等，地轴是人们假想出来的，地球绕着地轴转动为地球自转，地轴与地球表面相交的两点，叫两极。其中对着北极星方向的点叫北极，与北极对应的点叫南极。
【解答】（1）与南极和北极距离相等的线为赤道。
（2）地轴总是指向北极星附近，其与底座的夹角为66.5°，量角器方便测量角度。
（3）地球绕着地轴转动为地球自转运动，拨动地球仪可以旋转运动。
（4）读图可知，经线的特点是长度相等，相交于南北极点，图中经线制作有误。
11． 某兴趣小组开展了“制作细胞模型”的学习活动，并对制作的模型进行了评价和改进。
【观察细胞】
（1）制作模型前，利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，观察到如图所示现象，引起此现象的原因是 　。
（2）【制作细胞模型】制作细胞膜时，有两种材料可供选择，一种是透明塑料薄膜，另一种是网眼很小的细纱网。你选择的材料是　 　，其理由是　 　°
（3）【评价模型作品】
植物细胞模型评价量表
等级 优秀 合格 待改进
指标一：结构完整性 结构正确且完整 结构正确但不完整 结构不完整或有错误
指标二：材料适配度 模型材料的选择能体现细胞中两个结构的功能 模型材料的选择能体 现细胞中一个结构的功能 模型材料的选择未能体现细胞结构的功能
指标三： …·· … 　
请再写出一项评价指标：　 　。
（4）下图是某同学制作的洋葱表皮细胞模型，根据评价指标一，他的作品被评定为待改进，理由是　 　 。
【答案】（1）洋葱表皮没有展平，发生折叠
（2）网眼很小的细纱网；网眼很小的细纱网可以更好地展示出细胞膜能够控制物质进出细胞的功能
（3）美观与成本(或材料环保易得且成本低)
（4）模型中多了叶绿体(或“洋葱表皮细胞中没有叶绿体”)
【解析】制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片的实验步骤简要的概括为：擦、滴、撕、展、盖、染、吸。
【解答】（1）制作模型前，利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，观察到细胞有重叠的现象，引起此现象的原因是洋葱表皮没有展平、发生折叠。
（2）细胞膜有保护和控制物质进出的功能，制作细胞膜时，有两种材料可供选择，一种是透明塑料薄膜，另一种是网眼很小的细纱网。应选择细纱网，能体现细胞膜控制物质进出的功能。
（3）在指标三处应加上美观与成本、材料环保易得且成本低。
（4）洋葱内表皮细胞无色透明，无叶绿体，模型中多画了叶绿体。
12．小明发现使用汤勺时，汤勺放在锅内容易滑到锅底；汤勺放到锅外，一般要用碗、碟等来放置，且汤汁容易滴到餐桌或灶台上。请完成下列任务：(单位：mm)
（1）小明发现汤勺放置的问题之后，开始进入明确问题环节，下列活动中不属于该环节的是____(填字母)。
A．询问家人是否需要汤勺放置装置
B．上网查找是否已有合适的汤勺放置装置
C．明确发现问题的途径
（2）明确问题后，小明决定设计并制作一个汤勺放置装置，确定了如下的设计要求：①装置能方便装在如图甲所示的锅的边沿上；②如图乙所示的汤勺能可靠地放在装置上，取放方便，且汤汁不易滴到餐桌或灶台上；③不对锅和汤勺进行改动。
根据设计要求，他设计了三个方案，并向家人征求意见，得到的评价结果如表所示(分数越高表示评价越好)。
方案 评价指标
放置可靠程度 使用便利程度 清洗方便程度 美观程度 加工难易程度
方案1 8 8 9 7 容易
方案2 5 7 8 8 容易
方案3 7 9 7 9 较难
根据评价结果综合分析，较优的方案是____(填字母)。
A．方案1 B．方案2 C．方案3
（3）请你根据小明确定的设计要求设计一个汤勺放置装置(材料自选)，画出设计草图(必要时可用文字补充说明)。
（4）在你的设计草图上标注主要尺寸。
【答案】（1）C
（2）A
（3），产品一端可以挂在锅上，一端可以放勺子
（4）宽度大于60mm，方便取放勺子。
【解析】（1）技术设计中明确问题的环节：明确问题环节包括明确需求、调查现有解决方案等，而明确发现问题的途径不属于明确问题环节的核心内容。
（2）方案评价的综合分析：方案评价需综合考虑各指标的分数及加工难易程度，分数高且加工容易的方案更优。
【解答】（1）明确问题环节主要是明确需求、调查现有产品等，选项 C “明确发现问题的途径” 不属于该环节，故答案为 C。
（2）方案 1 在放置可靠程度、使用便利程度、清洗方便程度上分数较高，且加工容易；方案 2 放置可靠程度分数低，方案 3 加工较难。综合分析较优的方案是方案 1，故答案为 A。
（3）设计草图：可设计一个 “L” 形装置，一端带有挂钩，能挂在锅的边沿上（挂钩宽度适配锅沿，例如设计挂钩宽度为 50mm），另一端为放置汤勺的凹槽（凹槽宽度大于 8mm，长度大于 200mm），材质选用耐高温塑料。
（4）主要尺寸标注：挂钩部分宽度 50mm，凹槽部分宽度 10mm、长度 220mm，装置整体长度根据锅沿到放置汤勺的需求设计为 150mm。
13．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
【解析】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。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑