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《拱形的力量》教案
【教学目标】
1.知识与技能
知道拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。2·1·c·n·j·y
2.过程与方法
根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。
3.情感态度和价值观
认识到边实验边思考，对不断深入研究的重要性，培养科学的探究精神。
【教学重点】
学生在探究实践中能根据拱形的形变来分析拱形受力的状况。
【教学难点】
拱的受力原理和如何更好地发挥拱的受力作用。
【教学方法】
实验法、探究法
【课前准备】
纸、铁垫圈、瓜皮、小刀、小木块等
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
欣赏一组各式各样的建筑物图片，分析它们在 ( http: / / www.21cnjy.com )形状和结构上有哪些相似之处？，明确它们都是拱形结构。为什么都做成拱形的呢？我们一起来探究一下《拱形的力量》吧！
二、新课学习
认识拱形结构。像这样弯曲的形状叫拱形。拱形由拱顶和拱足组成。拱形能承受多大的重量呢？我们一起来设计实验探究一下。【来源：21·世纪·教育·网】
测试纸拱的承重能力
实验名称 研究纸拱的承重能力
实验材料 纸、垫圈
实验步骤 要求学生把纸先卷一卷再松开，做一个拱形，用贴垫圈测试一下它能承受多大的重量。
观察纸拱的形状，这个纸拱受压后就伸展平了，说明承受不了太大的重量。
如果把拱足抵住，能承受多的重量呢？让我们做一个实验来验证一下。
实验名称 拱形承载多大的重量
实验材料 木块、纸拱、铁垫圈
实验步骤 用木块分别抵住两边拱足，使纸拱不塌下来，测试这样的拱能承受几个垫圈的重量。
图示展示。
拱形的承重情况记录表
推测能承受的垫圈数 实际能承受的垫圈数
第一次
第二次
第三次
发现：
没有抵住拱纸足时，纸拱受压后就伸展平了，承受不了太大的重量；把拱足抵住后就可以承受较大的重量。
为什么抵住拱足，拱就能承受较大的力？动画展示。
结论：
拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻 ( http: / / www.21cnjy.com )的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。
三、动手实践
搭一个瓜皮拱
制作方法：
1.圆形瓜皮，切下一个弧形条，宽度在3厘米至4厘米。
2.根弧形的瓜皮条切成5块。切口线的方向要指向想象中的圆心。
3.用物体把拱足抵住。
图示展示
西瓜皮拱为什么不会倒塌呢？
因为西瓜皮拱把受到的力向下向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更紧密。所以西瓜皮拱不会倒塌。21世纪教育网版权所有
四、拓展延伸
拱是在竖向压力作用下拱足处产生水平推力的曲杆结构，又叫推力结构。拱结构是一种重要的结构形式，在桥梁、渡槽和房屋建筑中都经常用到。21cnjy.com
拱是主要承受压力的结构，可采用受压性能好、价格低廉的砖、石、混凝土建造。
五、课堂总结
拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。
六、课堂训练
（一）选择
1.下列说法错误的是（ C ）
A.把拱足抵住，就可能承受垫圈的重量
B.拱产生的变形是可以看见的
C.拱形结构在一些建筑物中用到的很少
D.拱形结构是所有结构中唯一产生外推力的结构
2.下列（A）构中运用了拱形结构
A.卢沟桥 B.江阴大桥 C.金字塔 D.埃菲尔铁塔
（二）填空
1.拱形的特点是把受到的压力分解成（向下的压力）和（向外的推力）。
2.拱结构是一种重要的结构形式，在（桥梁）、（渡槽）和（房屋）建筑中都经常用到。
3.拱形受压要向下和向两边挤，抵住（拱足）就抵消了它向（两边挤）的力。
七、家庭作业
课后，同学们搭建一个瓜皮拱，继续研究拱形的承重能力。
【板书设计】
拱形的力量
测试纸拱的承重能力
搭一个瓜皮拱
【教学反思】
拱形这一形状，在我们身边比较常见，学 ( http: / / www.21cnjy.com )生还是认识和熟悉的，但拱形有多大的力量，学生却没有太深入的了解。通过本课的学习，学生不但要认识到拱形承重的力量，还需要知道拱形为何能承受较大压力的原因，这是本课教学的难点。这个难点的突破，必须借助于实验，通过实验现象、实验数据，使学生有一个清楚的认识和了解。 21·cn·jy·com
本课实验在操作上并没有什么 ( http: / / www.21cnjy.com )难度，重在引导学生观察实验现象，进行思考分析，从而推理得出结论，解决问题。测试纸拱的承重能力，通过在“没有抵住拱足的纸拱”上放重物实验，学生非常清楚的认识到拱受压后，拱足会向两边推，这也为后续教学作下铺垫，而要使纸拱不垮，就得抵住拱足，这是学生都能想到的。21教育网
在解决这个问题的基础上，就要测试纸拱到 ( http: / / www.21cnjy.com )底能承受多大的压力。因此，需要选择合适的纸，合适的垫圈，合适的抵住拱脚的物体，材料选择不当，就会影响实验的顺利开展，影响结论的得出。经课前尝试，我选择了磁带盒子作为抵住拱脚的物体，两边各一个；选择了较厚一点的卡纸做纸拱。明确实验要求后，要求学生观察纸拱的形状有何变化，这是需要强调的，因为这个形状的变化，也就是拱形受到压力时，将压力转移的特征。www.21-cn-jy.com
通过实验和观察，学生能够掌握拱形承 ( http: / / www.21cnjy.com )受压力时的特点：会将压力向下和向外传递。在此基础上，很自然地提出：如何增强这座纸拱承受压力的能力？学生结合实验现象，自然会想到增加抵住纸拱的物体的重量或高度，就能抵消拱足的外推力，从而使纸拱承受更大的压力，在学生掌握纸拱承重的秘密后，让学生自己亲手搭建一个西瓜拱，从而使学生更能理解拱形承重更大的力的原因。
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《拱形的力量》练习
一、填空题
1.拱形可以（ ）传递承受的压力。
2.拱形结构又叫（ ），是所有结构中唯一产生（ ）的结构。
3.拱结构在（ ）、（ ）和（ ）中都经常用到。
4.在做测试拱形的承重能力的实验中，要想办法解决（ ）。
5.拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载（ ）。
二、选择题
1.下列说法错误的是（ ）
A.瓜皮拱切口线的方向要指向想象中的圆心
B.利用拱形的特点，人们用小块的砖、石材可以建造很大的拱
C.拱结构是一种不是特别重要的结构形式
D.解决拱变形实质上是解决抵消拱的外推力的问题
2.拱在受压力时，拱脚会向（ ）
A.两边推
B.左侧推
C.右侧推
D.不同的方向运动
3.在做使拱承载更大的重量时，要改变的是（ ）
A.拱的形状
B.书本的高度
C.拱的大小
D.纸的厚度
4.拱是主要承载（ ）的结构。
A.重力
B.压力
C.拉力
D.弹力
5.下列没有应用了拱形结构的是（ ）
A.赵州桥
B.国家体育场
C.古代拱桥
D.佛塔
三、简答题
1.为什么古代城门都做成拱形的结构？
2.说一说我国的赵州桥石拱的构造和特点？
《拱形的力量》练习答案
一、填空题
1.向下和向外
解析：拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。
2.推力结构 外推力
解析：拱形结构又叫推力结构，它的特点是把受到的压力分解成向下和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的结构。21教育网
3.桥梁 渡槽 房屋建筑
4.拱变形的问题
解析：实验中不断想办法解决拱变形的问题，实质是解决抵消拱的外推力的问题。
5.很大的重量
二、选择题
1.C
解析：拱形是一种重要的结构形式，在桥梁、渡槽和房屋建造中都经常用到。
2.A
解析：拱受到压力时，拱脚会向两边推，会产生向外推的力。
3.C
4.B
解析：拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。
5.D
解析：佛塔是一种塔的结构。
三、简答题
1.拱形承载重量时，能把压力向下向外传递 ( http: / / www.21cnjy.com )给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合的更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。
2. 赵州桥在主拱桥的上边两端又各加设了二个小拱，一是可节省材料，二是减少桥身自重，而且能增加桥下河水的泄流量。21世纪教育网版权所有
采用圆弧拱形式使桥基稳固牢靠而且赵州 ( http: / / www.21cnjy.com )桥的砌置方法新颖、施工修理方便。在保持大桥稳定性方面采取了许多严密措施。在大拱两肩，砌了四个并列小孔，既增大流水通道，减轻桥身重量，节省石料，又增强了桥身稳定性。21cnjy.com
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教科版 六年级上册
拱形的力量
导入新课
各式各样的建筑物
导入新课
它们在形状和结构上有哪些相似之处？
都是拱形结构
新课学习
认识拱形结构
拱顶
拱足
拱足
拱形能承受多大的重量呢？
像这样弯曲的形状叫拱形。
新课学习
测试纸拱的承重能力
实验名称
实验材料
实验步骤
研究纸拱的承重能力
纸、垫圈
要求学生把纸先卷一卷再松开，做一个拱形，用贴垫圈测试一下它能承受多大的重量。
新课学习
观察纸拱的形状，这个纸拱受压后就伸展平了，说明承受不了太大的重量。
如果把拱足抵住，能承受多大的重量呢？
实验名称
实验材料
实验步骤
新课学习
用木块分别抵住两边拱足，使纸拱不塌下来，测试这样的拱能承受几个垫圈的重量。
拱形承载多大的重量
木块、纸拱、铁垫圈
测试抵住拱足，拱形的承重能力
新课学习
新课学习
推测能承受的垫圈数 实际能承受的垫圈数
第一次
第二次
第三次
拱形的承重情况记录表
新课学习
发现：
没有抵住拱纸足时，纸拱受压后就伸展平了，承受不了太大的重量；把拱足抵住后就可以承受较大的重量。
新课学习
为什么抵住拱足，拱就能承受较大的力？
新课学习
新课学习
新课学习
新课学习
结论：
拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。
拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。
动手实践
搭一个瓜皮拱
制作方法：
1.选半圆形瓜皮，切下一个弧形条，宽度在3厘米至4厘米。
2.把这根弧形的瓜皮条切成5块。切口线的方向要指向想象中的圆心。
3.用物体把拱足抵住。
动手实践
动手实践
西瓜皮拱为什么不会倒塌呢？
因为西瓜皮拱把受到的力向下向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更紧密。所以西瓜皮拱不会倒塌。
拓展延伸
拱是在竖向压力作用下拱足处产生水平推力的曲杆结构，又叫推力结构。拱结构是一种重要的结构形式，在桥梁、渡槽和房屋建筑中都经常用到。
拓展延伸
拱是主要承受压力的结构，可采用受压性能好、价格低廉的砖、石、混凝土建造。
课堂总结
拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。
课堂训练
一、选择
1.下列说法错误的是（ ）
A.把拱足抵住，就可能承受垫圈的重量
B.拱产生的变形是可以看见的
C.拱形结构在一些建筑物中用到的很少
D.拱形结构是所有结构中唯一产生外推力的结构
2.下列（ ）结构中运用了拱形结构
A.卢沟桥 B.江阴大桥 C.金字塔 D.埃菲尔铁塔
C
A
本课训练
二、填空
1.拱形的特点是把受到的压力分解成（ ）和（ ）。
2.拱结构是一种重要的结构形式，在（ ）、（ ）和（ ）建筑中都经常用到。
3.拱形受压要向下和向两边挤，抵住（ ）就抵消了它向（ ）的力。
向下的压力
向外的推力
桥梁
渡槽
房屋
拱足
两边挤
家庭作业
课后，同学们搭建一个瓜皮拱，继续研究拱形的承重能力。
板书设计
拱形的力量
测试纸拱的承重能力
搭一个瓜皮拱
