植物王國的奧秘

　　①說來有趣，在人類居住的地球上，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，蘊藏著許多奧秘。科學家經過研究發現，千姿百態的葉片和萬紫千紅的花朵，其外形輪廓和空間排列都有一定的數學規律。

　　②例如，向日葵花盤上的瘦果排列，松樹球果上的果鱗分布，都是按照對數螺旋形的弧形排列，這樣可以使果實排列得最緊密，容納的數量最多，從而也就保證后代的繁殖率最高。車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光，結果就大大提高了光合作用效率，合成出更多的有機物。建筑師們根據這一原理，設計建造了現代化的螺旋式高樓，每個房間都能達到最佳采光效果。

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

　　④大自然賦予植物莖葉的巧妙結構，則是力學家的好老師。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固。因此，古今中外的大型建筑物大多數也都采用圓柱做頂梁柱，這是建筑師們向植物莖桿學習的結果。

　　⑤小麥莖稈的堅固程度更是令人吃驚。它雖然細而中空，卻能牢固地支撐著沉甸甸的麥穗。根據力學原理，中空的莖與同樣粗度的實心莖相比，兩者的持撐能力是相等的。小麥莖稈的這種中空結構，以耗費最少的材料面獲得了最大的堅固性。現在人們使用的中空電線桿，正是仿照小麥莖稈制作的。

　　⑥至于植物葉片的巧妙結構，首先要說的是玉蓮的葉片，它又圓又大，直徑可達2米左右，浮在水面上好像兩個大碧玉盤，可以負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破裂或下沉。玉蓮的葉片如此牢固，主要是因為其結構非常符合力學原理。在葉片的背面有粗大的葉脈，呈多次二歧分叉，構成了堅固的骨架，葉脈之間又布滿了縱橫交錯的鐮刀型小葉脈，這樣就使葉片非常牢固。

　　⑦再說說椰樹、蒲葵、油棕等植物葉片的之字折扇狀結構，由于這種結構具有較大的張力，可以承受外界給予的較大壓力，所以不易被狂風暴雨撕裂和折斷。工程師們受到這種葉片結構的啟迪，設計制造出波形板、瓦楞紙板等新穎堅固的建筑材料。

　　⑧還有多數禾本科植物的葉片都較長，它往往卷成了筒狀，以增加其堅固性來抵御暴風雨的襲擊。橋梁工程師們受到這種葉片的啟迪，設計建造了輕便、牢固的筒形葉橋。

　　18、閱讀全文，說說植物王國的奧秘是什么。（3分）

　　答：_____________________________________________________

　　19、閱讀下面材料，借助文章中的相關知識，分析電視塔可以穩固抗震的原因。（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，塔身內又有筒狀電梯井。塔身自下而上由粗而細，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，仰視如同一個充滿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，也是穩固抗震設計的典范。

　　原因：__________________________________________________________________

　　參考答案：

　　18、答案：植物王國的奧秘是，植物的外形輪廓和空間排列都有一定的數學規律。植物莖葉的巧妙結構，符合力學原理。

　　評分說明：共3分。數學規律1分；符合力學原理2分，若照抄原文大自然賦予植物莖葉的巧妙結構，則是力學家的好老師，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，符合數學規律；電視塔塔身圓形柱狀，中間又有電梯井，這樣的中空結構以耗費最少的材料面獲得了最大的堅固性，這樣的結構設計符合力學原理。

　　評分說明：共5分。特點3分，結合文本1分，表達1分。

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