找拱形
教学目标
科学概念：
圆顶形、球形等有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。
过程与方法：
1.用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释。
2.发展观察、联想和逻辑推理能力。
情感、态度、价值观：
感受科学技术对我们生活的影响。
教学准备
为小组准备：完整的和对半剖开的乒乓球，完整的和剪开的塑料饮料瓶。
教师自己准备：类似拱形、圆顶形和球形的物品或相关图片，若干根相同的硬纸条（演示拱形拼成圆顶形和球形）。
教学过程
一、引入。
我们周围有许多圆弧形的东西。它们和拱形有没有关系？
二、认识圆顶形、球形，研究它们承受压力的特点。
1.观察：观察课本中圆顶形建筑和物品的插图，或观察教师提供的图片。
2.这些物体的形状可以叫做什么形状？
3.演示：圆顶形与拱形有联系吗？演示几个相同的拱形可以拼成一个半圆形。
4.提问：我们看到的这些物体为什么做成圆顶形？圆顶形承受压力的能力如何？
5.观察、实验、分析：观察剖成两半的乒乓球，看球壳的厚薄，捏一捏塑料皮的软硬。你们估计一下，把半个乒乓球扣在桌上，向下压它，它能承受多大的压力？现在我们在三个这样的半个乒乓球上摞书，看能摞多少本？实验演示。你们认为圆顶形承受压力的能力如何？试着解释一下，为什么半个乒乓球能承受这么重的书？（适时提示：拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要抵住？想一想，如果几个人手牵手围成一个圆，每个人都努力向外退，能走开吗？为什么？）
6.教师讲述：两个半球形可以组合成一个球形，球形也可以看成是若干个拱形的组合，球形硌个方向上都是拱形的。球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来，所以球形比任何形状都更坚固。巨大的贮油罐做成球形就是这个道理。电灯泡为了更透光，玻璃壳很薄，但做成球形，它就比较坚固了。
三、塑料瓶形状的分析
1.谈话：在我们周围利用拱形增加材料强度的例子很多。我们来做一个“关于塑料瓶形状的研究报告”。你们可以先观察塑料瓶的各部分的形状，看哪些部位包含了拱形，与剖开的塑料瓶对比，试一试强度上的差别，写出发现。
2.小组研究，教师巡视。汇报交流。
四、认识生物体结构中的拱形结构
1.谈话：我们研究了人工设计的物体。我们自己身体中存在着拱形结构吗？人的肋骨是什么形状的？有什么好处？头骨是什么形状的？有什么好处？人的脚骨也是拱形的吗？它能使人的脚承受更大的重量且有弹性。
2.提问：
观察龟壳、贝壳、蛋壳等，说说这些形状对它们自身有什么意义？
3.小结：研究了拱形后，你们有什么感想？
板书设计： 圆形 拱形 环形
贮油罐、电灯泡
塑料瓶
肋骨、头骨、脚骨 龟壳、贝壳、蛋壳
这些建筑有什么共同特点？
你还知道哪些拱形建筑？
它的拱形在哪里？
赵州桥
它的拱形在哪里？
它的拱形在哪里？
它的拱形在哪里？
这些物体的形状可以叫做什么形状呢？
圆顶形与拱形有联系吗？
我们可以怎么来研究？
圆顶形是由拱形组合的
以乒乓球的研究为例。
观察剖开的乒乓球壳，看一看、捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？
试一试，三个这样的乒乓球壳扣在桌面上能承载多大的压力？
用手使劲捏、压一个完整的乒乓球，容易压瘪吗？
拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要
抵住？
圆顶形与拱形有哪些相似的地方？
试着解释圆顶形承载压力的特点。
球形与拱形有哪些相似的地方？
试着解释球形承载压力的特点。
圆顶形可以看着是拱形的组合，它是拱形绕中心点旋转而成。
圆顶形它有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外推的力。
球形各个方向都可以看成是拱形
球形也不产生向外推的力，比任何形状都要坚固。
我们还能举出哪些类似拱形的形状？
悉尼歌剧院
中国国家大剧院
塑料饮料瓶的形状设计包含着哪些科学道理？
请同学们举手回答。
塑料饮料瓶的观察记录表
圆顶形
圆柱形
瓶口、底部
圆顶形
瓶身
瓶口、底部
瓶身
上部 中部
底部
形状
最厚的地方 最薄的地方
最硬的地方 最软的地方
你知道自己身体中存在着拱形结构吗？
人的头骨近似于球形，可以很好地保护大脑；
拱形肋骨护卫着胸腔中的内脏；
人的足骨构成一个拱形——足弓，它可以更好地承载人体的总量。
说说这些形状对它们自身有什么意义？
拱形和球形能够承受很大的压力，能够起到很好的保护作用。
小结
拱形受力时，会产生一个向外推的力，圆顶形可以看成拱形的组合，而且不产生向外推的力，球形在各个方向上都可以看成拱形，球形受力时,力会迅速的分散开来,这使得它比任何形状都要坚固。
判 断
1、球形在各个方向上都是拱形，这使得它比任何形状
都要坚固。（ ）
2、管状的葱，既结实又轻巧。（ ）
3、圆顶形的贝壳，主要是让它变得更加漂亮。（ ）
4、鸡蛋近似于球形，因为这样可以使它更坚固。（ ）
5、塑料饮料瓶的形状设计主要是为了美观。 （ ）
6、管状的手臂骨、腿骨又结实又轻巧。（ ）
7、肋骨的形状不是拱形的，它是长方形的。（ ）
8、锅盖做成圆顶形主要是为了使锅的容量大一点（ ）
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找拱形
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1、安全帽承载压力好的性能是利用（ ）的原理。
A、拱形 B、圆顶形 C、塔形
2、国家大剧院的形状类似于（ ）。
A、扇形 B、 拱形 C、塔形
3、下面（ ）物品没有利用到拱形原理。
A、圆顶屋顶 B、赵州桥 C、金字塔
4、人的脚能承载较大的重量，主要是因为（ ）。
A、脚骨的数量多 B、脚部的肌肉发达
C、脚骨组成拱形结构
A
B
C
C
找拱形
填空：
找拱形
1、圆顶形可以看成 的组合，它具有 承载压力大的特点，又没有拱受压时向 推的力。
2、很多生物的身体部位有拱形结构。比如，人体的 、 等部位有拱形的保护。
3、整个乒乓球的形状叫 ，这样的形状可以看成是 的 。
拱形
拱形
外
头骨
肋骨
球形
拱形
组合
简答题
请解释圆顶形球形物体承受压力时的特点。
找拱形
答：圆顶形可以看成是拱形的组合，它具有拱形承受压力大的优点，又没有了拱受压时向外推的力。球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来,所以球形比任何形状都更坚固。
