植物王國(guó)的奧秘

　　①說(shuō)來(lái)有趣，在人類(lèi)居住的地球上，從熱帶到寒帶，從島嶼到高山，從海洋到沙漠，到處都有植物的蹤跡。在這浩瀚深邃的綠色世界里，蘊(yùn)藏著許多奧秘。科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，千姿百態(tài)的葉片和萬(wàn)紫千紅的花朵，其外形輪廓和空間排列都有一定的數(shù)學(xué)規(guī)律。

　　②例如，向日葵花盤(pán)上的瘦果排列，松樹(shù)球果上的果鱗分布，都是按照對(duì)數(shù)螺旋形的弧形排列，這樣可以使果實(shí)排列得最緊密，容納的數(shù)量最多，從而也就保證后代的繁殖率最高。車(chē)前草的葉片排列十分巧 妙，呈螺旋排列，既不相互重疊，又能最大限 度地獲得陽(yáng)光，結(jié)果就大大提高了光合作用效率，合成出更多的有機(jī)物。建筑師們根據(jù)這一原理，設(shè)計(jì)建造了現(xiàn)代化的螺旋式高樓，每個(gè)房間都能達(dá)到最佳采光效果。

　　③植物的外部形態(tài)也非常符合幾何原理。比如，樹(shù)干大都是基部粗、上部細(xì)、呈圓錐形，尤其是高山上的云衫，整個(gè)樹(shù)形都是圓錐形。這是一種抗倒伏的理想幾何形狀，可以抵御狂風(fēng)暴雨的襲擊。

　　④大自然賦予植物莖葉的巧妙結(jié)構(gòu)，則是力學(xué)家的好老師。植物的莖大多為圓形柱狀，其原因是以圓柱形做支撐物最為堅(jiān)固。因此，古今中外的大型建筑物大多數(shù)也都采用圓柱做頂梁柱，這是建筑師們向植物莖桿學(xué)習(xí)的結(jié)果。

　　⑤小麥莖稈的堅(jiān)固程度更是令人吃驚。它雖然細(xì)而中空，卻能牢固地支撐著沉甸甸的麥穗。根據(jù)力學(xué)原理，中空的莖與同樣粗度的實(shí)心莖相比， 兩者的持撐能力是相等的。小麥莖稈的這種中空結(jié)構(gòu)，以耗費(fèi)最少的'材料面獲得了最大的堅(jiān)固性。現(xiàn)在人們使用的中空電線(xiàn)桿，正是仿照小麥莖稈制作的。

　　⑥至于植物葉片的巧妙結(jié)構(gòu)，首先要說(shuō)的是玉蓮的葉片，它又圓又大，直徑可達(dá)2米左右，浮在水面上好像兩個(gè)大碧玉盤(pán)，可以負(fù)載六七十千克的重物，即使上面坐一位五六歲的兒童也不會(huì)破裂或下沉。玉蓮的葉片如此牢固，主要是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)非常符合力學(xué)原理。在葉片的背面有粗大的葉脈，呈多次二歧分叉，構(gòu)成了堅(jiān)固的骨架，葉脈之間又布滿(mǎn)了縱橫交錯(cuò)的鐮刀型小葉脈，這樣就使葉片非常牢固。

　　⑦再說(shuō)說(shuō)椰樹(shù)、蒲葵、油棕等植物葉片的之字折扇狀結(jié)構(gòu)，由于這種結(jié)構(gòu)具有較大的張力，可以承受外界給予的較大壓力，所以不易被狂風(fēng)暴雨撕裂和折斷。工程師們受到這種葉片結(jié)構(gòu)的啟迪，設(shè)計(jì)制造出波形板、瓦楞紙板等新穎堅(jiān)固的建筑材料。

　　⑧還有多數(shù)禾本科植物的葉片都較長(zhǎng)，它往往卷成了筒狀，以增加其堅(jiān)固性來(lái)抵御暴風(fēng)雨的襲擊。橋梁工程師們受到這種葉片的啟迪，設(shè)計(jì)建造了輕便、牢固的筒形葉橋。

　　18.閱讀全文，說(shuō)說(shuō)植物王國(guó)的奧秘是什么。（3分）

　　答：

　　19.閱讀下面材料，借助文章中的相關(guān)知識(shí)，分析電視塔可以穩(wěn)固抗震的原因。（4分）

　　【材料】

　　中央廣播電視塔高400米左右，造型別致。電視塔巨大圓形的塔座托著圓柱形的塔身，塔 身內(nèi)又有筒狀電梯井。塔 身自下而上由粗而細(xì)，塔頂是避雷針。在塔身238米的高處，建有外觀為宮燈形四層觀光塔樓，仰視如同一個(gè)充滿(mǎn)了喜慶的大燈籠懸掛在天與地之間。電視塔是北京旅游觀光的亮點(diǎn)，也是穩(wěn)固抗震設(shè)計(jì)的典范。

　　原因：

　　參考答案：

　　18.答案：植物王國(guó)的奧秘是，植物的外形輪廓和空間排列都有一定的數(shù)學(xué)規(guī)律。植物莖葉的巧妙結(jié)構(gòu)，符合力學(xué)原理。

　　評(píng)分說(shuō)明：共3分。數(shù)學(xué)規(guī)律1分；符合力學(xué)原理2分，若照抄原文大自然賦予植物莖葉的巧妙結(jié)構(gòu)，則是力學(xué)家的好老師，給1分。

　　19.答案：電視塔的外形采用的是圓錐形，這是一種抗倒伏的理想幾何形狀，符合數(shù)學(xué)規(guī)律；電視塔塔身圓形柱狀，中間又有電梯井，這樣的中空結(jié)構(gòu)以耗費(fèi)最少的材料面獲得了最大的堅(jiān)固性，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合力學(xué)原理。

　　評(píng)分說(shuō)明：共5分。特點(diǎn)3分，結(jié)合文本1分，表達(dá)1分。

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