植物王国的奥秘

　　①说来有趣，在人类居住的地球上，从热带到寒带，从岛屿到高山，从海洋到沙漠，到处都有植物的踪迹。在这浩瀚深邃的绿色世界里，蕴藏着许多奥秘。科学家经过研究发现，千姿百态的叶片和万紫千红的花朵，其外形轮廓和空间排列都有一定的数学规律。

　　②例如，向日葵花盘上的瘦果排列，松树球果上的果鳞分布，都是按照对数螺旋形的弧形排列，这样可以使果实排列得最紧密，容纳的数量最多，从而也就保证后代的繁殖率最高。车前草的叶片排列十分巧妙，呈螺旋排列，既不相互重叠，又能最大限度地获得阳光，结果就大大提高了光合作用效率，合成出更多的有机物。建筑师们根据这一原理，设计建造了现代化的螺旋式高楼，每个房间都能达到最佳采光效果。

　　③植物的外部形态也非常符合几何原理。比如，树干大都是基部粗、上部细、呈圆锥形，尤其是高山上的云衫，整个树形都是圆锥形。这是一种抗倒伏的理想几何形状，可以抵御狂风暴雨的`袭击。

　　④大自然赋予植物茎叶的巧妙结构，则是力学家的好老师。植物的茎大多为圆形柱状，其原因是以圆柱形做支撑物最为坚固。因此，古今中外的大型建筑物大多数也都采用圆柱做顶梁柱，这是建筑师们向植物茎杆学习的结果。

　　⑤小麦茎秆的坚固程度更是令人吃惊。它虽然细而中空，却能牢固地支撑着沉甸甸的麦穗。根据力学原理，中空的茎与同样粗度的实心茎相比，两者的持撑能力是相等的。小麦茎秆的这种中空结构，以耗费最少的材料面获得了最大的坚固性。现在人们使用的中空电线杆，正是仿照小麦茎秆制作的。

　　⑥至于植物叶片的巧妙结构，首先要说的是玉莲的叶片，它又圆又大，直径可达2米左右，浮在水面上好像两个大碧玉盘，可以负载六七十千克的重物，即使上面坐一位五六岁的儿童也不会破裂或下沉。玉莲的叶片如此牢固，主要是因为其结构非常符合力学原理。在叶片的背面有粗大的叶脉，呈多次二歧分叉，构成了坚固的骨架，叶脉之间又布满了纵横交错的镰刀型小叶脉，这样就使叶片非常牢固。

　　⑦再说说椰树、蒲葵、油棕等植物叶片的之字折扇状结构，由于这种结构具有较大的张力，可以承受外界给予的较大压力，所以不易被狂风暴雨撕裂和折断。工程师们受到这种叶片结构的启迪，设计制造出波形板、瓦楞纸板等新颖坚固的建筑材料。

　　⑧还有多数禾本科植物的叶片都较长，它往往卷成了筒状，以增加其坚固性来抵御暴风雨的袭击。桥梁工程师们受到这种叶片的启迪，设计建造了轻便、牢固的筒形叶桥。

　　18、阅读全文，说说植物王国的奥秘是什么。（3分）

　　答：_____________________________________________________

　　19、阅读下面材料，借助文章中的相关知识，分析电视塔可以稳固抗震的原因。（4分）

　　材料：中央广播电视塔高400米左右，造型别致。电视塔巨大圆形的塔座托着圆柱形的塔身，塔身内又有筒状电梯井。塔身自下而上由粗而细，塔顶是避雷针。在塔身238米的高处，建有外观为宫灯形四层观光塔楼，仰视如同一个充满了喜庆的大灯笼悬挂在天与地之间。电视塔是北京旅游观光的亮点，也是稳固抗震设计的典范。

　　原因：__________________________________________________________________

　　参考答案：

　　18、答案：植物王国的奥秘是，植物的外形轮廓和空间排列都有一定的数学规律。植物茎叶的巧妙结构，符合力学原理。

　　评分说明：共3分。数学规律1分；符合力学原理2分，若照抄原文大自然赋予植物茎叶的巧妙结构，则是力学家的好老师，给1分。

　　19、答案：电视塔的外形采用的是圆锥形，这是一种抗倒伏的理想几何形状，符合数学规律；电视塔塔身圆形柱状，中间又有电梯井，这样的中空结构以耗费最少的材料面获得了最大的坚固性，这样的结构设计符合力学原理。

　　评分说明：共5分。特点3分，结合文本1分，表达1分。

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