(共34张PPT)
桥的形状和结构
六年级 科学
一、聚焦
桥帮助我们跨越江河、峡谷、道路和其他障碍，是我们生活中常见的建筑。
你们在生活中都见过什么样子的桥呢？
资料
这些桥是什么形状和结构的
资料
资料
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苏州的宝带桥
（石拱桥，拱形结构）
高架公路桥
（水泥直梁桥，条形结构）
南京长江大桥
（钢框架梁桥，框架结构）
资料
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随着科学技术的发展，桥梁的结构越来越多样了。不过，按照桥的不同结构，有四大最基本的桥梁。
梁桥，即由梁和柱，也就是它的桥墩构成的桥，梁和桥墩是主要承重结构。这种结构的桥成本低，用途广泛，搭建也比较方便快捷，常见于公路桥，也就是城市中的高架桥。
拱桥，顾名思义，拱桥是以拱形结构为主要承重构件的桥梁。这种桥的结构在古代就已经很常见了，常用于跨越小型的河流，也是人们常用的一种桥梁结构。
资料
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钢索桥，即利用钢索吊起桥面来承重的桥。这种桥在大跨度的河流、海面以及山谷、山涧中应用很广泛，也是一个国家造桥技术是否先进的标志。
浮桥，即利用水的浮力来承载桥面的一种临时性桥梁。这种桥生活中不太常见，在部队行军中却用处很大，舟桥部队的主要任务就是搭建浮桥，确保行军的顺畅。
资料
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二、探索
活动一：探究各式各样的拱桥
观察比较这些拱桥,它们有什么相同和不同,各有什么优点
资料
资料
资料
资料
这些桥的共同特点是都有拱。
这三座桥，桥面在拱上方，其优点是桥下空间高，便于船的通行。
资料
资料
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这座拱桥，桥面在拱下方，其优点：
①桥面低，与道路连接容易。
②桥面拉住拱足，能抵消拱的外推力。
③桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面抗弯曲能力。
资料
青藏铁路拉萨大桥就是这种拱桥。它全长928.85米，主跨108米，采用双层叠拱结构。该桥的主桥桥墩设计为牦牛腿式双圆柱墩，结构新颖，融民族特色与现代风格于一体，成为拉萨市一个重要的景观。
小资料
资料
拱形有向外的推力
拱底部加上绳子后
向外的推力“消失”
资料
资料
得出结论
桥面在拱的下方，可以拉住拱脚抵消拱的外推力。
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活动二：探究大跨度的钢索桥
很早很早以前，人们从缠绕在大树间的藤蔓得到启示，用藤蔓做成了吊桥，后来用铁链代替藤蔓建造出了铁索桥。再后来得益于科技的发展，用钢丝编成的缆绳建造出了跨度达千米以上的钢索桥。
资料
资料
资料
观察钢索桥，说说钢索桥由哪几部分组成？分别起什么作用？
资料
钢索桥主要由钢缆、桥塔、桥面组成。
钢缆：承受巨大拉力
桥塔：支承钢缆
桥面：承受车辆的重量
资料
跨越长江的江阴大桥，跨度达1385米，一跨过江。吊起桥面的主钢缆，每根都是由两万多根钢丝组成，钢缆要承受64万吨的拉力。
小 资 料
资料
两人同时向椅面前边缘用力拉绳子把“桥”吊起来。
绳子下垂多些，感觉拉力小。
绳子尽量拉平，感觉拉力大。
资料
资料
桥塔修得那么高是为什么呢？
降低钢缆的拉力。
资料
三、研讨
观察这座钢索桥，它使用了哪几种结构？这样做有什么好处？
这是美国旧金山金门大桥，跨度为1280米，把框架结构、拱形结构、钢索结构都用上了。这样做的好处是用材少，桥的抗弯曲能力更强，更加坚固，跨度更大。
钢索
拱形
框架
资料
四、拓展
位于北京市丰台区永定河上的卢沟桥是北京现存最古老的石造联拱桥，它始建于1189年。它最具特色的就是桥上的石狮子，现存501只。
卢沟桥
资料
武汉长江大桥
武汉长江大桥西起楚琴立交，上跨长江水道，东至中山路；线路全长1670米，主桥全长1156米；上层桥面为双向四车道城市主干道，是中华人民共和国成立后修建的第一座公铁两用的长江大桥，素有“万里长江第一桥”美誉。
资料
丹昆特大桥
京沪高速铁路丹阳至昆山段特大铁路桥，它由4500多个900吨箱梁构成，共164.851公里，开车通过需要2个小时。
资料
赫章特大桥
赫章特大桥位于云贵高原乌蒙山脉北段，地势西高东低，桥位区附近的海拔最高处，可达1835米，全长1073.5米，桥宽21.5米。该桥11号主墩高达195米，不仅在中国，在亚洲的同类桥型中也是屈指可数的。
资料
港珠澳大桥
中国境内连接香港、珠海和澳门的跨海大桥，桥隧全长55千米，其中主桥29.6千米、香港口岸至珠澳口岸41.6千米；桥面为双向六车道高速公路，大桥设计使用寿命120年，可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。
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五、结束语
桥的形状和结构
｛
拱桥：拱上桥、拱下桥
钢索桥：桥面、桥塔、钢缆
六、下节课材料准备
1.电池
2.导线
3.指南针《桥的形状与结构》教学设计
【教材简析】
本课是六年级上册《形状与结构》单元的第4课。通过前面几节课的学习，学生已经知道拱形等几种形状和结构。本节课要带领学生了解多种多样的桥梁结构，可以加深和拓宽前面的知识，深入地感受科学技术对社会进步的贡献。
本课包含两部分内容：第一部分观察比较各式各样的拱桥。通过这个活动，可以开阔学生视野，得到美的享受，也了解一些不同拱桥的特点。第二部分了解大跨度的钢索桥。通过这个活动，除了开阔视野，享受美之外，对科学技术给我们带来的方便也会印象深刻，同时可以认识一种新的结构“拉索结构。”
【学生分析】
学生在日常生活中，都曾见到过很多各式各样的桥，但对桥的观察研究是无意的，随机的，缺少多方面的观察，对比和评价。学生可能会关注到一些桥的某一方面的特征，也知道桥的不同形状和结构对承重力是有影响的，但是对桥为什么呈现出这么多不同的形状和结构？什么对桥的形状和结构影响最大？等问题思考得并不深入。
【教学目标】
科学概念目标
1.桥梁有多种不同的结构，有的桥梁把多种结构合为一体。
2.桥的形状和结构与它的功能是相适应的。
科学探究目标
提高观察、比较、描述和评价的能力。
科学态度目标
1.体会到科学技术对社会进步的作用。
2.能感受和欣赏桥梁的形状结构之美。
科学、技术、社会与环境目标
积极参与社会实践活动，观察研究家乡的桥。
【教学重难点】
重点：观察比较各种拱桥，了解大跨度的钢索桥结构。
难点：理解桥的形状和结构是与它的功能相适应的。
【教学准备】
为每组学生准备：吸管、粗线、瓦楞纸板、绳子。
教师准备：教学课件和相关的视频资料。
【教学过程】
一、聚焦
1.谈话：在生活中，你都见过哪些种类的桥呢？它们都是什么样的呢？
2.提问：你见过的桥，在形状和结构上又有哪些不同呢？
3.从材料和形状上介绍苏州的宝带桥、高架公路桥和南京长江大桥的特点。
4.提问：在生活中还有哪些不同结构的桥？
5.讲述：按照桥梁的基本结构可以分为梁桥、拱桥、钢索桥和浮桥四种。这节课先来研究拱桥和钢索桥的特点。
设计意图：通过生活中常见的各种桥导入，不仅让学生认识到普普通通的桥蕴含着科学道理，还可以激发学生探究不同结构的桥的欲望。
二、探索
活动一：探究各式各样的拱桥。
1.提问：观察比较这些拱桥,它们有什么相同和不同,各有什么优点
2.谈话：这些桥的共同特点是都有拱形。不同是有的拱在桥面下方，有的拱在桥的上面，这是为什么呢？
3.提问：这三座桥的桥面在拱上方，这样的设计有什么优点？
4.分析结构设计得出结论。
5.谈话：这座拱桥的桥面在拱的下方，这样的设计又有什么优点？
6.分析结构设计得出结论。
7.小资料：介绍著名的青藏铁路中拉萨大桥的结构设计特色。
8.分析拱形底部加上绳子后，拱的外推力消失。
9.总结：桥面在拱的下方，可以拉住拱足抵消外推力，同时拉紧桥面增强抵抗弯曲的能力。
设计意图：通过这个活动，学生不仅可以了解一些不同拱桥的特点，还可以开阔学生的视野，得到美的享受。
活动二：探究大跨度的钢索桥。
1.介绍钢索桥的“家史”。
2.提问：观察钢索桥是由哪几部分组成？分别起什么作用？
3.小结：钢索桥主要由钢缆、桥塔和桥面组成。桥塔支撑钢缆，使其能够承受巨大拉力，使桥面能够承受车辆的重量。
4.小资料：介绍跨越长江的江阴大桥的设计特点。
5.体验活动：模拟建造一座“钢索桥”，体验“钢缆”的拉力。
6.小结：绳子下垂多些，感觉拉力会小一些；而绳子尽量拉平时，感觉拉力会大一些。
7.提问：钢索桥的桥塔修得那么高是为什么呢？
8.总结：钢索桥是通过提升桥塔的高度，降低钢缆的拉力，确保钢索桥的安全性，提升它的使用寿命。
设计意图：模拟钢索桥的活动，可以让学生实际感受到随着桥塔高度的变化，承载桥面的钢缆所受拉力的大小，从而更好地理解桥塔修得很高是为了降低钢缆的拉力。
三、研讨
1.观察这座钢索桥，它使用了哪几种结构？这样做有什么好处？
2.总结：美国旧金山金门大桥的结构设计特点。
设计意图：通过分析美国旧金山金门大桥的结构设计特点，让学生认识到很多大桥不是一种单纯的结构，而是把多种结构合为一体。这对开启学生思维有潜移默化的影响。
四、拓展
1.介绍我国的卢沟桥、武汉长江大桥、丹昆特大桥、赫章特大桥和港珠澳大桥的结构设计特点。
2.总结本课所学知识要点。
3.课下请观察和研究我们家乡的桥，尝试画出他的结构，并把桥梁的形状结构之美介绍给你的朋友们。
设计意图：通过引导学生了解多种多样的桥梁结构，让学生深入地感受科学技术对社会进步的贡献。还可以培养学生对桥梁设计的探究兴趣，以及深深地热爱家乡、热爱祖国的情怀。
【板书设计】
拱桥：拱上桥、拱下桥
桥的形状和结构
钢索桥：桥面、桥塔、钢缆
下节课材料准备
1.电池。
2.导线。
3.指南针。
