(共14张PPT)
跨学科实践:桥
第5节
第八章 运动和力
(教科版)八年级
下
01
学习目标
1、知道桥梁的结构
2、理解桥梁的力学分析
3、能设计并制作一座自己的桥
重点:桥面承重时的形变和受力、支撑结构受力情况
难点:探究几何体的稳定性
02
新课标要求+课标解读
5.2.2调查物理学应用于工程技术的案例,体会物理学对工程技术发展的促进作用。
例:调查物理学在桥梁建筑技术方面的应用案例,体会物理学对桥梁发展的促进作用。
本部分内容旨在发展学生跨学科运用知识解决实际问题的能力、动手实践的操作能力,培养学生乐于实践、用于创新的精神。
一方面,将科学技术融入物理课堂,能够加深学生对科学、技术与社会关系的理解,是体现科学本质的重要方面。另一方面,当今世界科技发展前沿,以及很多新兴学科、交叉学科形成,都是以物理学为基础,渗透了物理学的最新成果。
03
激趣导入
新闻:港珠澳大桥主体工程通过国家竣工验收
04
想一想,议一议
1.桥梁设计的两大关键是 和 。
2.桥梁可以根据 和 分类。请在图下放横线处写出桥梁的种类。
3.桥梁有 和 组成。
桥梁的整体设计原理都是 。
自主学习:阅读教材P36,回答以下问题。
材料
结构
结构
形状
梁桥
拱桥
悬索桥
斜拉桥
桥面
承重结构
防止桥面弯曲
05
实验探究
探究点一:桥梁承重时的形变和受力
1.【设计实验、制订方案】
用一块表面 模拟桥面,用手按压海绵块模拟 。
2.【进行实验、收集证据】
用手按压海绵块,海绵块在负载作用下发生了 ,
上层方格被 ,下层方格被 。
3.【得出结论、做出解释】
分析可知,桥梁上表面受到 ,下表面受到 。当负载增加时,桥梁 会随之增加,如果弯曲形变超出 范围,桥梁就可能发生坍塌。
画有方格的海绵
负载
弯曲形变
挤压变窄
拉伸变宽
压力
拉力
弯曲形变程度
桥梁允许的形变
05
实验探究
探究点二:支撑结构受力情况
1. 是结构最简单的桥,为 ,在桥面下加一个桥墩,即可为桥面提供一个 。
2.所有 的合力与 的合力平衡。
3.根据 条件,无论什么样的桥梁结构,都会产生一个向上的合力作为桥面的 。
梁桥
减小桥面弯曲形变
桥墩
支撑桥面的力
桥面及负载
二力平衡
支撑力
05
实验探究
探究点三:支撑结构受力情况
1.【设计实验、制订方案】
将几根橡皮筋连接起来后,穿过吸管再收尾连接,
分别搭成 和 结构。
2.【进行实验、收集证据】
利用 对以上结构施加向下的力。实验中发现,三角形结构的物体受力时 ,矩形结构的物体受力时水平部分 。
3.【得出结论、做出解释】
实验发现, 具有很好的结构稳定性。它是现代桥梁的基本结构元素,它有相对较轻的 且能承受更大的 。
三角形
矩形
悬挂重物
形状保持不变
弯曲
三角形
自重
压力和拉力
7
拓展延伸
设计并制作一座自己的桥
设计并制作一座可承载重物的纸桥,至少能跨越25cm的峡谷,宽度大于10cm,最小承重为0.2N。
A4纸、双面胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码和硬币等。
1.在桥中间放置重物,要求放上后至少保持5 s,纸桥不塌落,记下纸桥承重;
2.每组可尝试3次,取最高成绩。
材料与工具选用参考
测试要求
活动目标:
7
拓展延伸
中国桥梁之父
7
拓展延伸
中国十大桥梁
8
课堂小结
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