5 跨学科实践：桥
桥梁的结构
1．如图所示，桥梁可以根据其形状和结构分类．最常见的桥梁包括：梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥等．
2．桥梁由桥面和承重结构组成．桥梁的承重结构具有不同的设计和样式．
3．桥梁总体设计原理：防止桥面弯曲．
桥梁的力学分析
1．桥面承重时的形变和受力：如图所示，桥梁承载车辆、行人等对桥面的压力，使桥面在负载作用下发生了弯曲形变，分析可知，桥梁上表面受到压力被挤压变窄，下表面受到拉力被拉伸变宽．
2．负载越大，桥梁弯曲形变程度会越大，如果弯曲形变超出桥梁允许的形变范围，桥梁就可能发生坍塌．为避免桥梁发生大的弯曲形变而坍塌，提高桥梁承重能力，通常桥梁工程师会为桥面增加支撑结构．
3．桥梁受力分析：所有支撑桥面的力的合力，与桥面及负载的合力平衡．根据二力平衡条件，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支撑力．
1．[2023·佛山期末]一座桥的桥头有这样标志“20 t”是指桥的( C )
第1题图
A．结构 B．重量
C．承重能力 D．质量
2．[2023·重庆]建造桥梁模型时，小聪同学所在的小组使用小木棍搭建桥身，他们就怎样连接小木棍更合理有不同的看法．下列同学的做法中最合理的
是( B )
A．小明：使用胶水连接小木棍
B．小聪：使用热熔胶连接小木棍
C．小科：直接把小木棍搭在河岸两边
D．小学：用透明胶连接小木棍
3．甲、乙两村地处河两岸，当地政府决定修建一座桥梁，解决两岸常年交通不便的问题．政府举行招标会，面向社会公开招标，某公司参与竞标．
(1)首先要解决的就是选址问题，现有三个地点供选择，选择B处最合适．
A．上游：河面狭窄，河岸地质坚硬，地势险峻，水流湍急，到村庄距离较远
B．中游：河面较窄，河岸地质较硬，地势较平缓，距离村庄近
C．下游：河面很宽，需要在河中间建桥墩，地势平缓，河岸都是疏松的沙滩，到村庄距离不远
(2)确定修建地点后，公司要做好标书，竞标要点主要考虑B和C．
A．外观华丽 B．建造成本 C．主体安全
(3)某公司中标，他们的设计主要采用拱形加框架结构，这种结构的主要优点有节省材料、坚固等．
(4)中标公司制作了桥的模型进行测试，在桥面上不断增加重物，主要是为了测试桥的B；用电风扇对着模型吹，主要是为了测试桥的A．
A．抗风能力 B．承重能力 C．抗震能力
4．[2024·忻州]小明在研究桥的受力与哪些因素有关，他猜想可能与桥梁的宽度有关．他分别用宽2厘米、长18厘米，宽3厘米、长18厘米和宽4厘米、长18厘米的三张纸模拟桥面，用小木块模拟桥墩，用图甲的方法进行实验，得到表一的数据．
第4题图
表一
表二
(1)以上实验中应保持不变的条件是：纸的长度和放置垫圈的位置等．
(2)根据表一的数据，小明得出的实验结论是：纸桥的抗弯曲能力与纸桥的宽度无关(填“有关”或“无关”)．
(3)经过思考，小明认为实验过程有缺陷，一张纸的厚度令纸桥抗弯曲能力太差．请你帮他想一想该如何改进？
可以采用多张相同的纸叠在一起使用．
(4)实验所用的材料同以上实验不变，小明将纸的形状折成拱形，并用小木块抵住拱足(如图乙所示)．实验改进后，得出表二的数据．根据表二的数据，你能得出的结论：改变纸的形状，能够增大它的抗弯曲能力．
(5)由以上对比实验可知，拱形桥与平面桥相比，拱形桥能承载更大的重量．桥的受力和桥梁的宽度有(填“有”或“无”)关，与它的结构有(填“有”或“无”)关．
5．[2023·运城期末]我国高铁领跑世界，一座座高铁桥梁引发了小花无限的探究欲望．她查阅相关资料了解到：下垂量(桥梁向下弯曲偏离水平位置的距离)是衡量桥梁质量的一个重要标准．小花利用如图甲所示的装置进行探究，她猜想：钢梁的下垂量h可能与重物对钢梁的拉力F和两支撑柱之间的距离s有关．
第5题图
(1)要探究钢梁的下垂量h与两支撑柱之间的距离s的关系，需要控制重物对钢梁的拉力不变．
(2)根据表格中数据，在坐标图乙中描点画图．
根据表格中的数据，描点连线得下垂量h与所受拉力F关系的图线如图所示：
第5题图
(3)分析数据与图像，可得出结论：下垂量与重物对钢梁的拉力成正比．5 跨学科实践：桥
桥梁的结构
1．如图所示，桥梁可以根据其形状和结构分类．最常见的桥梁包括： 、 、 和 等．
2．桥梁由 和 组成．桥梁的承重结构具有不同的设计和样式．
3．桥梁总体设计原理：防止 ．
桥梁的力学分析
1．桥面承重时的形变和受力：如图所示，桥梁承载车辆、行人等对桥面的压力，使桥面在负载作用下发生了弯曲 ，分析可知，桥梁上表面受到 被挤压变窄，下表面受到 被拉伸变宽．
2．负载越大，桥梁弯曲形变程度会 ，如果弯曲形变超出桥梁允许的形变范围，桥梁就可能发生坍塌．为避免桥梁发生大的弯曲形变而坍塌，提高桥梁 能力，通常桥梁工程师会为桥面增加支撑结构．
3．桥梁受力分析：所有支撑桥面的力的 ，与桥面及负载的合力 ．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支撑力．
1．[2023·佛山期末]一座桥的桥头有这样标志“20 t”是指桥的( )
第1题图
A．结构 B．重量
C．承重能力 D．质量
2．[2023·重庆]建造桥梁模型时，小聪同学所在的小组使用小木棍搭建桥身，他们就怎样连接小木棍更合理有不同的看法．下列同学的做法中最合理的
是( )
A．小明：使用胶水连接小木棍
B．小聪：使用热熔胶连接小木棍
C．小科：直接把小木棍搭在河岸两边
D．小学：用透明胶连接小木棍
3．甲、乙两村地处河两岸，当地政府决定修建一座桥梁，解决两岸常年交通不便的问题．政府举行招标会，面向社会公开招标，某公司参与竞标．
(1)首先要解决的就是选址问题，现有三个地点供选择，选择 处最合适．
A．上游：河面狭窄，河岸地质坚硬，地势险峻，水流湍急，到村庄距离较远
B．中游：河面较窄，河岸地质较硬，地势较平缓，距离村庄近
C．下游：河面很宽，需要在河中间建桥墩，地势平缓，河岸都是疏松的沙滩，到村庄距离不远
(2)确定修建地点后，公司要做好标书，竞标要点主要考虑 和 ．
A．外观华丽 B．建造成本 C．主体安全
(3)某公司中标，他们的设计主要采用拱形加框架结构，这种结构的主要优点有 、 等．
(4)中标公司制作了桥的模型进行测试，在桥面上不断增加重物，主要是为了测试桥的 ；用电风扇对着模型吹，主要是为了测试桥的 ．
A．抗风能力 B．承重能力 C．抗震能力
4．[2024·忻州]小明在研究桥的受力与哪些因素有关，他猜想可能与桥梁的宽度有关．他分别用宽2厘米、长18厘米，宽3厘米、长18厘米和宽4厘米、长18厘米的三张纸模拟桥面，用小木块模拟桥墩，用图甲的方法进行实验，得到表一的数据．
第4题图
表一
表二
(1)以上实验中应保持不变的条件是： 和 等．
(2)根据表一的数据，小明得出的实验结论是：纸桥的抗弯曲能力与纸桥的宽度 (填“有关”或“无关”)．
(3)经过思考，小明认为实验过程有缺陷，一张纸的厚度令纸桥抗弯曲能力太差．请你帮他想一想该如何改进？
可以采用多张相同的纸叠在一起使用．
(4)实验所用的材料同以上实验不变，小明将纸的形状折成拱形，并用小木块抵住拱足(如图乙所示)．实验改进后，得出表二的数据．根据表二的数据，你能得出的结论：改变纸的形状，能够增大它的 ．
(5)由以上对比实验可知，拱形桥与平面桥相比， 能承载更大的重量．桥的受力和桥梁的宽度 (填“有”或“无”)关，与它的结构 (填“有”或“无”)关．
5．[2023·运城期末]我国高铁领跑世界，一座座高铁桥梁引发了小花无限的探究欲望．她查阅相关资料了解到：下垂量(桥梁向下弯曲偏离水平位置的距离)是衡量桥梁质量的一个重要标准．小花利用如图甲所示的装置进行探究，她猜想：钢梁的下垂量h可能与重物对钢梁的拉力F和两支撑柱之间的距离s有关．
第5题图
(1)要探究钢梁的下垂量h与两支撑柱之间的距离s的关系，需要控制 不变．
(2)根据表格中数据，在坐标图乙中描点画图．
(3)分析数据与图像，可得出结论： ．
