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(共15张PPT)
粤教版小学《科学》三年级下册第五单元
22.设计抗风暴房屋模型
风暴的破坏力有多大？
巨大风压
强大的风力像无形的大手，对房屋施加巨大压力。
建筑损毁
可能掀翻屋顶、吹倒围墙，甚至将整座房子吹倒。
碎片飞溅
窗户玻璃容易被狂风卷起的杂物击碎。
图1：台风过后损毁的房屋
图2：龙卷风破坏的建筑与车辆
核心思考
面对强大的风暴，我们的房屋该如何保护自己？
结构加固
房屋的骨架如何设计才能抵御强风？
材料选择
什么样的建筑材料更能承受风暴冲击？
防护措施
门窗等细节部位如何进行防护设计？
图1：台风过后损毁的房屋
现实中的“防风勇士”
高脚屋
常见于沿海地区，通过抬高房屋来避免被风暴潮淹没，并减少地面风力的直接冲击。
圆顶屋
圆形或弧形的屋顶可以有效分散风力，减少风的阻力，就像给房屋穿上了“流线型外衣”。
防风屏障房屋
在房屋周围种植树木或修建高墙，形成防风屏障，减弱吹向房屋的风速。
稳固的结构
积木塔稳定性对比实验
左侧（不稳定）：重心较高，上重下轻，容易倾倒。
右侧（稳定）：重心低，底座宽大，结构非常稳固。
核心原理与迁移应用
核心发现
物体的稳定性取决于重心和底座。重心越低、底座支撑面越宽大，物体就越不容易倒。
房屋设计迁移
设计抗风房屋时，应尽量降低房屋重心（如下重上轻），并设计宽大、坚固的地基。
核心原理：减少风阻的奥秘
图示对比：流线型圆顶（左）让风顺利通过，减少压力；平顶（右）阻挡风前进，形成巨大风压。
生活中的应用实例
飞机机翼：流线型设计不仅升力大，还能有效降低空气阻力。
高铁车头：子弹头形状设计，是为了突破空气阻力，实现高速行驶。
汽车车身：现代轿车的流线型车身，旨在减少油耗和噪音。
思考与应用
结合上述原理，如果你是设计师，为了抵御台风，房屋的屋顶设计成什么形状更有利？为什么？
坚固的材料：房屋的“骨骼”
选用石头、砖块、钢材等高强度材料，构建房屋坚实的基础与骨架。
牢固的连接：整体的“纽带”
利用榫卯结构、钉子固定或绳索捆绑（如蒙古包），将各部分紧密结合。
核心思考与实践引导
核心知识：坚固的材料 + 牢固的连接 = 抗风暴的保障。
思考讨论：在制作模型时，你可以用身边的哪些材料（如硬纸板、瓶盖）来模拟这些结构？
灯塔：低重心稳固
灯塔通常建造在海岸边，重心低且结构坚固，能够有效抵御海风的侵袭，确保在极端天气下依然屹立不倒。
斜拉桥：分散受力
利用密集的钢索将桥面的重量和风力分散到桥塔上，形成稳定的三角形结构，极大地增强了抗风稳定性。
蒙古包：流线型减阻
圆形的流线型结构设计，能够有效减少风阻，让气流顺畅通过，同时便于搭建和拆卸，适应多变的气候。
整体形状构思
思考房屋的整体轮廓，什么样的几何形状最有利于抵御风暴？
屋顶抗风设计
设计流线型还是尖顶屋顶？如何设计才能有效减少风阻？
稳固底座设计
如何设计底座结构以降低重心，确保房屋在强风中不会倾倒？
材料与连接
选择哪些坚固且轻便的材料？各部件之间如何连接最牢固？
教师活动：发放设计图纸，引导学生独立或小组合作完成设计草图，并鼓励他们标注出设计的抗风特点。
材料清单
废旧纸箱、塑料瓶、瓶盖、木棍、吸管、彩纸、黏土等。
工具清单
剪刀、美工刀（需成人指导）、胶带、胶水、绳子、彩笔、尺子等。
教师准备
课前提醒学生按清单准备材料，或由教师统一准备。
安全提示 (Safety First)
使用剪刀和美工刀时请注意安全！建议在成人陪同下使用。
01. 制作底座
选用厚重的纸板或瓶盖，制作一个宽大且稳固的底座，确保模型不易倾倒。
02. 搭建墙体
将纸箱进行裁剪和折叠，搭建出房屋的主体框架，注意结构的垂直与平衡。
03. 安装屋顶
制作流线型的屋顶结构并牢固安装，利用空气动力学原理减少风阻。
04. 加固与装饰
对关键连接点进行胶带加固，确保整体结构稳固，最后进行美化装饰。
教师指导要点
在学生制作过程中巡回指导，帮助解决遇到的困难，重点提醒他们运用所学的抗风原理（如流线型设计、重心降低等）来优化模型结构。
作品展示环节
邀请学生上台展示模型，介绍设计思路与抗风特点，锻炼表达能力。
核心知识回顾
抗风暴房屋的关键要素：重心低、底座宽、外形流线型、材料坚固且连接牢固。
工程能力提升
通过观察、思考、设计到动手制作，完整体验工程师的工作流程与思维方式。
情感态度升华
培养了安全意识和创新精神，切身感受到科学技术在应对自然灾害时的强大力量。
终极挑战：迎接“风暴”测试！
测试方法
用小风扇模拟大风，从正面、侧面等不同角度吹向房屋模型，考验它的稳定性。
观察与记录
仔细观察模型在“风暴”中的表现，记录它是否能站稳，或者是否有被吹坏的地方。
安全第一
测试时请注意安全，不要将风扇直接对着人吹，也不要使用风力过强的风扇。
一、选择题
1. 下列哪种结构的房屋模型最抗风暴？（ ）
A. 底部很轻，头重脚轻 B. 底部重、重心低 C. 屋顶很大、迎风面宽
2. 我们用吹风机模拟风暴，主要是为了测试模型的（ ）
A. 美观程度 B. 抗风稳定性 C. 制作速度
3. 工程制作的正确流程是（ ）
A. 制作→设计→测试→改进 B. 设计→制作→测试→改进 C. 测试→设计→制作→改进
4. 为了让房屋模型更牢固，下列做法错误的是（ ）
A. 连接处用胶带粘牢 B. 支架做成三角形 C. 材料越轻、越薄越好
5. 抗风暴房屋设计成迎风面小，主要目的是（ ）
A. 减少风的阻力 B. 节省材料 C. 更加好看
B
B
B
C
A
二、判断题
1. 重心越低、底部越重，物体就越不容易被风吹倒。（ ）
2. 制作好模型后直接展示就行，不需要测试和改进。（ ）
3. 三角形结构比四边形结构更稳固，抗风能力更强。（ ）
4. 风暴只会吹倒房屋，不会造成其他危害。（ ）
5. 小组合作制作模型时，我们要分工配合、互相帮助。（ ）
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