5. 一年一度的科技节活动设置了“木制桥梁承重”比赛项目。
(1)小明在动手制作前先画出设计图，这属于结构设计中的环节。
A. 明确内容
B. 制订设计方案
C. 制作模型或原型
D. 优化与完善
(2)请你选用提供的材料和工具，帮助小明设计跨度超600 mm，高度100 mm以上的桥梁设计图(辅以文字说明或标注)。
【材料工具】松木条、薄木板、薄钢板、梯形支架、细绳、强力101胶水、美工刀、刻度尺、轻质梯形塑料支架(材料数量不限)。

松木条300 mm 薄木板、薄钢板300 mm × 100 mm

轻质梯形塑料支架高100 mm
【评价标准】

评价指标 达 标 待改进
指标一 桥梁尺寸 桥跨、桥高达标，有尺寸标注 桥跨、桥高不达标
指标二 结构稳固性 桥身、桥墩设计体现结构稳固 结构稳定性表现不足
指标三 材料使用 选材合理，材料节约、利用率高 材料浪费明显
(3)为了比较不同桥梁的承重能力，请设计一种定量比较的方法，并简述该方法的优缺点。

5. (1)B
(2)
指标一:桥梁跨度、高度符合要求，有尺寸标注跨度及高度；
指标二:①桥身稳固，采用斜拉桥式或者桥身三角形或拱形桥身；
②桥墩稳定，选用的梯形支架上小下大支撑；
指标三:①材料选择合理，松木条搭建桥身，文字标注桥面铺薄木板；
②材料使用合理，桥身松木条数量合理且桥墩个数不超三个。
(3)使用同一长度、宽度、质量等标准的桥梁模型进行承重实验。通过逐次添加标准重物(如相同质量的矿泉水)，缓慢、均匀放置于桥面(或挂在桥梁上)，记录主梁断裂(或结构坍塌)时的总荷载重量。
优点:重物材料易得，极限现象直观，数据可记录，便于不同桥梁结构的直接对比。
缺点:同一桥梁只能进行一次测试，无法得到多组数据，承重结果存在偶然性。

【分析】
第(1)题需明确结构设计的各环节：明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优化与完善，画设计图属于制订设计方案环节，对应选项B。第(2)题设计桥梁要满足三个评价指标：尺寸达标（桥跨≥600mm、桥高≥100mm且有标注）、结构稳固（桥身用三角形/斜拉结构，桥墩用梯形支架）、材料合理（选松木条、薄木板且节约）。第(3)题定量比较承重需控制变量，用相同标准重物，记录桥梁破坏时的总荷载，再分析优缺点。
【解析】
(1) 结构设计中，绘制设计图属于制订设计方案环节，故答案为B。
(2) 设计图需符合：①标注桥跨600mm、桥高100mm以上；②桥身采用三角形或斜拉结构，桥墩用梯形支架；③选用松木条做桥身、薄木板做桥面，合理利用材料。
(3) 定量方法：用相同规格的标准重物（如相同质量的矿泉水），逐次放置于桥面，记录桥梁断裂时的总荷载重量。优点：重物易获取，结果直观可对比；缺点：同一桥梁只能测试一次，结果存在偶然性。
【答案】
(1) B
(2)
指标一:桥梁跨度、高度符合要求，有尺寸标注跨度及高度；
指标二:①桥身稳固，采用斜拉桥式或者桥身三角形或拱形桥身；
②桥墩稳定，选用的梯形支架上小下大支撑；
指标三:①材料选择合理，松木条搭建桥身，文字标注桥面铺薄木板；
②材料使用合理，桥身松木条数量合理且桥墩个数不超三个。
(3) 使用同一长度、宽度、质量等标准的桥梁模型进行承重实验。通过逐次添加标准重物(如相同质量的矿泉水)，缓慢、均匀放置于桥面(或挂在桥梁上)，记录主梁断裂(或结构坍塌)时的总荷载重量。
优点:重物材料易得，极限现象直观，数据可记录，便于不同桥梁结构的直接对比。
缺点:同一桥梁只能进行一次测试，无法得到多组数据，承重结果存在偶然性。
【知识点】
结构设计环节、结构稳定性、承重测试方法
【点评】
本题结合实际科技节项目，考察通用技术中结构设计的相关知识，既涉及基础概念辨析，又有实际设计与实验方法的应用，注重理论联系实际，培养学生实践能力。
【难度系数】
0.5