题目内容：

打盹的金属

①2011年4月1日下午，美国一架波音737客机紧急降落在亚利桑那州的一座军事基地。乘坐这次航班的布伦达·里斯回忆道，她当时听到一阵“类似枪声”的声音，飞机在5分钟内急降7600米，所幸成功迫降，一名空乘人员受轻伤。事故发生后，航空安全专家赶赴现场进行检查。调查结果显示，机身中段上方出现了一个长达1．8米的破洞。

②安全专家表示，机身出现破洞是由金属疲劳现象引起的。人累了就会有疲劳的感觉，金属也会产生疲劳。人过度疲劳后会引发身体的疾病甚至死亡，而金属疲劳则会造成更大的伤害，它可能导致群体的伤亡！这绝不是危言耸听。倘若这架美国飞机的破损位置在发动机或机翼等关键部位，那么将很可能发生重大安全事故。

③那么金属为何会疲劳呢？让我们先来做一个小实验：找一把铝合金汤匙，然后从汤匙柄的根部将汤匙微微弯曲数次，最后金属柄就会断裂。人的疲劳感来自于长期的劳累或一次过重的负荷，金属也是一样。金属的机械性能会随着时间而渐渐变弱，这就是金属的疲劳。正常使用机械时，在重复的推、拉、扭或其他的外力作用情况下都会造成机械部件中金属的疲劳。这是因为机械受压时，金属中原子的排列会大大改变，过强的压力会使金属原子间的化学键断裂而导致金属裂开。

④科学研究表明，金属疲劳并非完全难以检测。近年来，科学检测手段的应用已经避免了不少因金属疲劳而可能发生的事故。工程师对这些金属建筑或机械定期进行“体检”，以确保安全。所有的金属表面都存在微小缺陷，但绝大部分都是肉眼难以看见的。这些瑕疵会使应力在该处产生，当负载过重或是多次猛烈晃动，都会出现金属疲劳，从而导致金属断裂。现在，冶金学家使用显微镜来检视一些金属表面的瑕疵，他们将研究一种保护方法，以免金属疲劳。在使用金属部件时，工程师必须要测试金属的结构，用电子计量器可以测量压力以及因压力对金属器件造成的伤害，以便研究如何减少金属破裂的概率。日本原子能研究所的研究人员还研制出了一种“聪明涂料”。这种涂料乍看之下和普通涂料没什么区别，但却掺入了钛酸铅粉末。当人们敲击涂有“聪明涂料”的金属板时，涂膜中会产生电流，这股电流可以帮助研究人员分析金属疲劳程度。

⑤在如今这个机器时代，有没有可以适当提高金属的“健康”程度，让金属尽少出现“疲劳”现象的办法？好在人们已经掌握了一些改进和强化金属的方法。

⑥古人懂得通过“锻炼”让金属变得“强壮”，所谓“百炼成钢”就是这个道理。而“锻炼”一词原本就来源于人们对金属的锻造。锻炼金属的方法非常简单，就是热处理，例如对钢不断回火和捶打，使其韧化，从而更加“健康”。

⑦当然，在设计机械的过程中，一些微小改变也会有明显的作用。比如，减少开孔、挖槽和切口，尽可能地消除零件上的薄弱环节；提高零件表面的光洁度，保护表面不受生锈腐蚀之害；辗压零件的表面，使材料表面强化，从而不易产生微细裂纹等。

⑧此外，还有一种方法能使金属更加“强壮”——向单一金属中掺入其他物质，填补金属原子间的空隙和瑕疵。如果掺入的物质是金属，就可以制造出合金，两种金属能够相互填充彼此的空隙而使金属强度增强。随着科技的进步，人们研制出更多含有金属的复合材料，如金属和玻璃纤维或塑料的合成物。这些复合材料不但能让金属保留原有的强度，更能增加纤维和塑料的韧性，使这种复合材料不再轻易疲劳。

  （本文有删改）

1.第一段在文中的作用是什么？（2分）

2.根据文意，给“金属疲劳”下一个定义。（4分）

3.阅读下面的句子，按要求答题。（4分）

①日本原子能研究所的研究人员还研制出了一种“聪明涂料”。（为什么称这种“涂料”为“聪明的涂料”）

②让我们先来做一个小实验：找一把铝合金汤匙，然后从汤匙柄的根部将汤匙微微弯曲数次，最后金属柄就会断裂。（指出这句话所用的说明方法及作用）

4.让金属“强身健体”的方法有哪些？根据文意，分点简要回答。（4分）