2024-2025学年教科版物理八年级下学期 8.5 跨学科实践：桥 课件 （27页ppt）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年教科版物理八年级下学期 8.5 跨学科实践：桥 课件 （27页ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 27.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-22 08:04:36 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
8.5 跨学科实践：桥
在中国建筑中，桥梁是一个重要的组成部分。中国是桥的故乡，自古就有“桥的国度”之称，发展于隋，兴盛于宋。几千年来，勤劳智慧的中国人走过一座座山，跨过一条条河，修建了数以万计奇巧壮丽的桥梁，这些桥梁横跨在山水之间，遍布在神州大地，便利了交通，装点了河山。中国古代桥梁的建筑艺术，有不少是世界桥梁史上的创举，充分显示了中国古代劳动人民的非凡智慧与才能。
著名古桥
福建泉州洛阳桥
洛阳桥原名万安桥，位于福建省泉州东郊的洛阳江上，中国现存最早的跨海梁式大石桥。宋代泉州太守蔡襄主持建桥工程，从北宋皇佑四年(公元1053年)至嘉佑四年(公元1059年)，前后历七年之久，耗银一千四百万两，建成了这座跨江接海的大石桥。
赵州桥位于河北省赵县，建于1400多年前的隋代，是世界上第一座用石头建造的单孔拱桥，它的设计者李春是一位著名的工匠。赵州桥不但是中国古代建筑工程中的杰作，也是世界古代桥梁的奇迹。
北京卢沟桥位于北京西南郊的永定河上，联拱石桥。桥始建于金大定二十九年(公元1189年)，成于明昌三年(公元1192年)
广东潮州广济桥，又称湘子桥，位于广东省潮安县潮州镇东，横跨韩江。始建于南宋乾道六年(1170年)，潮州知军州事曾汪主持建西桥墩，于宝庆二年(1226)完成。绍兴元年(1194)，知军州事沈崇禹主持东桥墩，到开禧二年(1206)完成。全桥历时57年建成，
重庆长江大桥
现代桥梁
广西壮族自治区天峨龙滩特大桥
南京栖霞山长江大桥
哈尔滨松浦大桥
一、桥梁的结构
桥梁可以根据其形状和结构分类。常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。
新知探究
任务1 桥梁的结构
梁 桥 __________________________________ 以梁为主要承重结构的桥，是我国古代最早出现的桥型，梁桥是最常见的桥梁类型之一，适用于中小跨径的桥梁工程
拱 桥 __________________________________ 以拱为主要承重结构的桥，拱桥跨越能力较大，适用于宽阔河流或深谷等跨度较大、地基较好、有景观美感要求的桥梁工程
新知探究
任务1 桥梁的结构
悬 索 桥 __________________________________ 以缆索为主要承重构件的桥梁，悬索桥
特别适用于超大跨度桥梁建设，如跨越
宽阔的海峡或大河等
斜 拉 桥 __________________________________ 以斜拉索为主要承重构件的桥梁，斜拉
桥适用于大跨度且有通航或城市美学景
观要求的桥梁建设
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。但是桥梁的总体设计原则都是一样的——防止桥面弯曲。
二、桥梁的力学分析
演示实验：桥面承重时的形变和受力
用一块表面画有方格的海绵块模拟桥面，用手按压海绵块来模拟负载（桥梁承载的车辆、行人等对桥面的压力）。如图所示，海绵块在负载作用下发生了弯曲形变，上层方格被挤压变窄，下层方格被拉伸变宽。
桥梁上表面受到压力，下表面受到拉力。当负载增加时，桥梁弯曲形变程度会随之增加，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。
二、桥梁的力学分析
如果你是一名桥梁工程师，如何提高桥梁承重能力，避免桥梁因发生大的弯曲形变而导致坍塌呢？
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。
活动：体验拱桥的支撑作用
如何在桥梁负载增加时保持桥梁结构稳定、不易弯曲，这也是设计桥梁应考虑的问题。哪种几何元素构成的物体稳定性好呢
实验探究：探究几何体的稳定性
三角形具有很好的结构稳定性
（a）三角形结构的物体受力时形状保持不变
（b）矩形结构的物体受力时水平部分弯曲
（c）矩形结构的物体受力时还可能变形为平行四边形结构
三角形时现代桥梁的基本结构元素，它有相对较轻的自重且能承受更大的压力和拉力。因此，在设计上常常利用三角形结构来加固桥梁。
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 25 cm 的 “峡谷”，宽度大于 10 cm，最小承重为 0.2 N。
测试要求
在桥中间放置重物，要求放上重物后至少保持 5 s，纸桥不塌落，记下纸桥承重；
每组可尝试 3 次，取最高承重值。
材料与工具
选用参考
A4 纸、双面胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码和硬币等。
茅以升（1896—1989）土木工程学家，桥梁专家，主持修建了我国自己设计并建造的第一座现代化大型桥梁——钱塘江大桥
杭州 钱塘江大桥
归纳小结
1.桥梁可以根据其形状和结构分类，桥梁可基本分为梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥四大类型。
2.无论采取何种结构和设计，其最终目的是防止桥面弯曲。
3.桥梁设计的首要问题是避免桥梁发生大的弯曲形变、提高桥梁承载能力。
4.桥梁的支撑结构是保障其稳定不易弯曲的关键。
5.三角形具有很好的结构稳定性。
下 课
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8.5 跨学科实践：桥
在中国建筑中，桥梁是一个重要的组成部分。中国是桥的故乡，自古就有“桥的国度”之称，发展于隋，兴盛于宋。几千年来，勤劳智慧的中国人走过一座座山，跨过一条条河，修建了数以万计奇巧壮丽的桥梁，这些桥梁横跨在山水之间，遍布在神州大地，便利了交通，装点了河山。中国古代桥梁的建筑艺术，有不少是世界桥梁史上的创举，充分显示了中国古代劳动人民的非凡智慧与才能。
著名古桥
福建泉州洛阳桥
洛阳桥原名万安桥，位于福建省泉州东郊的洛阳江上，中国现存最早的跨海梁式大石桥。宋代泉州太守蔡襄主持建桥工程，从北宋皇佑四年(公元1053年)至嘉佑四年(公元1059年)，前后历七年之久，耗银一千四百万两，建成了这座跨江接海的大石桥。
赵州桥位于河北省赵县，建于1400多年前的隋代，是世界上第一座用石头建造的单孔拱桥，它的设计者李春是一位著名的工匠。赵州桥不但是中国古代建筑工程中的杰作，也是世界古代桥梁的奇迹。
北京卢沟桥位于北京西南郊的永定河上，联拱石桥。桥始建于金大定二十九年(公元1189年)，成于明昌三年(公元1192年)
广东潮州广济桥，又称湘子桥，位于广东省潮安县潮州镇东，横跨韩江。始建于南宋乾道六年(1170年)，潮州知军州事曾汪主持建西桥墩，于宝庆二年(1226)完成。绍兴元年(1194)，知军州事沈崇禹主持东桥墩，到开禧二年(1206)完成。全桥历时57年建成，
重庆长江大桥
现代桥梁
广西壮族自治区天峨龙滩特大桥
南京栖霞山长江大桥
哈尔滨松浦大桥
一、桥梁的结构
桥梁可以根据其形状和结构分类。常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。
新知探究
任务1 桥梁的结构
梁 桥 __________________________________ 以梁为主要承重结构的桥，是我国古代最早出现的桥型，梁桥是最常见的桥梁类型之一，适用于中小跨径的桥梁工程
拱 桥 __________________________________ 以拱为主要承重结构的桥，拱桥跨越能力较大，适用于宽阔河流或深谷等跨度较大、地基较好、有景观美感要求的桥梁工程
新知探究
任务1 桥梁的结构
悬 索 桥 __________________________________ 以缆索为主要承重构件的桥梁，悬索桥
特别适用于超大跨度桥梁建设，如跨越
宽阔的海峡或大河等
斜 拉 桥 __________________________________ 以斜拉索为主要承重构件的桥梁，斜拉
桥适用于大跨度且有通航或城市美学景
观要求的桥梁建设
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。但是桥梁的总体设计原则都是一样的——防止桥面弯曲。
二、桥梁的力学分析
演示实验：桥面承重时的形变和受力
用一块表面画有方格的海绵块模拟桥面，用手按压海绵块来模拟负载（桥梁承载的车辆、行人等对桥面的压力）。如图所示，海绵块在负载作用下发生了弯曲形变，上层方格被挤压变窄，下层方格被拉伸变宽。
桥梁上表面受到压力，下表面受到拉力。当负载增加时，桥梁弯曲形变程度会随之增加，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。
二、桥梁的力学分析
如果你是一名桥梁工程师，如何提高桥梁承重能力，避免桥梁因发生大的弯曲形变而导致坍塌呢？
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。
活动：体验拱桥的支撑作用
如何在桥梁负载增加时保持桥梁结构稳定、不易弯曲，这也是设计桥梁应考虑的问题。哪种几何元素构成的物体稳定性好呢
实验探究：探究几何体的稳定性
三角形具有很好的结构稳定性
（a）三角形结构的物体受力时形状保持不变
（b）矩形结构的物体受力时水平部分弯曲
（c）矩形结构的物体受力时还可能变形为平行四边形结构
三角形时现代桥梁的基本结构元素，它有相对较轻的自重且能承受更大的压力和拉力。因此，在设计上常常利用三角形结构来加固桥梁。
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 25 cm 的 “峡谷”，宽度大于 10 cm，最小承重为 0.2 N。
测试要求
在桥中间放置重物，要求放上重物后至少保持 5 s，纸桥不塌落，记下纸桥承重；
每组可尝试 3 次，取最高承重值。
材料与工具
选用参考
A4 纸、双面胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码和硬币等。
茅以升（1896—1989）土木工程学家，桥梁专家，主持修建了我国自己设计并建造的第一座现代化大型桥梁——钱塘江大桥
杭州 钱塘江大桥
归纳小结
1.桥梁可以根据其形状和结构分类，桥梁可基本分为梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥四大类型。
2.无论采取何种结构和设计，其最终目的是防止桥面弯曲。
3.桥梁设计的首要问题是避免桥梁发生大的弯曲形变、提高桥梁承载能力。
4.桥梁的支撑结构是保障其稳定不易弯曲的关键。
5.三角形具有很好的结构稳定性。
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