《抵抗弯曲》
一、教学目标:
科学概念:
1、房屋、桥梁结构中都有“柱”和“梁”,梁比柱容易弯曲。
2、增加梁的宽度可以增加坑弯曲能力,增加梁的厚度可以
大大增加梁的抗弯曲能力。
过程与方法:
识别和控制变量,记录数据,分析数据并得出合理结论。
用得出的结论解释横梁为什么都是立着安放的。
情感、态度、价值观:
能够大胆假设又能在实验中小心求证。
二、教学准备:
支架、各种纸条、小木块、垫圈、实验记录单、课件
三、教学重点:识别和控制变量,记录数据,分析数据并得出合理结论。
四、教学难点:学生研讨纸的宽度与抵抗弯曲能力的变量和不变量。
五、教学过程:
(一)、实验导入,揭示课题。
师:今天老师给大家带来了几样学具。想知道它们是什么吗?(先出示支架)认识吗?
师:这是一个支架。看看还有什么?(出示纸条),老师用这张纸条在支架上搭一座纸桥。现在老师这里还有许多垫圈(出示垫圈多个),老师想把这些垫圈放在纸桥的中间,你们猜猜这个纸桥能承受几个垫圈而不塌下?
生:2个
生:3个
生:4个
师:到底能承受几个?我们来试一试!放一个?纸桥有什么变化?生:弯曲了。
师:再放一个,纸桥怎样了?
生:更弯曲了。
师:再放一个?
师:纸桥塌了。
师:这座纸桥能承受几个垫圈呢?
生:3个。
师:有不同意见吗?
生:2个。
师:到底是3个还是2个?为什么?
生:2个,因为放3个就塌了,所以只能承受2个垫圈。
师:这张纸桥只能承受2个垫圈,说明这座纸桥的抗弯曲能力怎样?生:差。
师:我们能不能提高纸桥的抗弯曲能力呢?
生:能。
师:这节课我们就共同来研究怎样提高纸桥抵抗弯曲的能力。
(二)、新授课:
1、研讨纸桥的抗弯曲能力与哪些因素有关
师:纸桥的抗弯曲能力与哪些因素有关呢?各组同学讨论讨论。
(学生分组汇报)
生:长度。
生:厚度
生:宽度
生:形状
生:材质
师:同学们说得真多,但今天我们只研究纸桥的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系,其他问题以后我们再继续研究好吗?
2、研究宽度与抗弯曲能力的关系
师:首先我们研究纸桥的宽度与抗弯曲能力的关系。你认为纸桥的宽度与抗弯曲能力有什么关系?
生:增加宽度抵抗弯曲能力就能增强。
师:是不是增加纸桥的宽度,它的抗弯曲能力就增强呢?
师:你们想研究这个问题吗?
生:想。
师:那么就请各小组设计一个你们的研究方案。
(学生研讨方案)
师:哪组同学能说一说你们小组的研究方案。
生:在不同宽度的纸条上放垫圈,看看分别承受垫圈的数量。
师:其它组同学你们认为它们的方案可行吗?
生:可行。
师:在他们的研究方案中我们应注意哪些条件是变化的,哪些条件是不变的?
生:材质相同、长度相同。
生:架空距离相同
生:厚度相同。
生:垫圈的重量相同。
师;弯曲到什么程度合适?
生:支架底部。
师:也就是弯曲程度相同。
师:垫圈放什么位置合适?怎么放?
生:垫圈放在中间、一个一个轻放。
师:同学们,还有补充吗?
师:改变的条件是什么?
生:宽度。
师:为了实验更方便,老师给大家准备了1倍宽、2倍宽、4倍宽纸条来做实验。
师:在做实验时,我们还应注意要先预测再实测,在实验中还要填写好你们的实验报告单。
每组利用1号实验袋,开始我们的探究。
(学生实验)
生汇报:我们小组1倍宽的纸条上承受了3个垫圈、2倍宽的纸条上承受了10个垫圈、4倍宽的纸条上承受了20个垫圈。说明增加纸桥的宽度抵抗弯曲的能力增强。
生汇报:我们小组1倍宽的纸条上承受了2个垫圈、2倍宽的纸条上承受了8个垫圈、4倍宽的纸条上承受了18个垫圈。说明增加纸桥的宽度抵抗弯曲的能力增强。
师:通过同学的汇报你知道了什么?
生:增加纸桥的宽度抵抗弯曲的能力增强。
师:你们的结论和你们猜测的一样?
生:一样。
师:你们表现的真棒!
3、研究厚度与抗弯曲能力的关系
师:那么纸桥的厚度与抗弯曲能力有什么关系呢?
生:增加纸桥厚度抗弯曲能力就能增强。
师:你们想怎样研究呢?小组同学讨论讨论。
生:在不同厚度的纸条上放垫圈,看看分别承受垫圈的数量。
师:其它组同学你们认为实验中还应注意哪些条件是变化的,哪些条件是不变的?
生:材质相同、长度相同、架空距离相同、垫圈的重量相同。
师:还有吗?
生:弯曲程度也相同。
生:垫圈放在中间、一个一个轻放。
生:宽度相同。
生:改变的条件是纸的厚度。
师:老师为你们每组准备了(出示不同厚度的纸条)1倍厚、2倍厚、4倍厚的纸条进行实验。
师:请打开2号材料袋,开始你们的探究吧!
(学生实验)
生汇报:我们小组1倍厚的纸条上承受了3个垫圈、2倍厚的纸条上承受了29个垫圈、4倍厚的纸条上承受了87个垫圈。说明增加纸桥的厚度抵抗弯曲的能力增强。
生汇报:我们小组1倍厚的纸条上承受了2个垫圈、2倍厚的纸条上承受了26个垫圈、4倍厚的纸条上承受了79个垫圈。说明增加纸桥的厚度抵抗弯曲的能力增强。
师:通过同学的汇报你知道了什么?
生:增加纸桥的厚度抵抗弯曲的能力增强。
师:你们的结论和你们猜测的一样?
生:一样。
4、研究宽度与厚度对比
师:通过以上的研究我们知道了:增加纸桥的宽度和厚度都能增强纸桥的抗弯曲能力。那么,那种方法更好呢?为什么?
生:通过对比和分析这两组的实测数据,发现纸越厚承受垫圈的数量就越多。
师:说明什么?
生:增加纸桥的抗弯曲能力大大增强。
师小结:通过这节课的学习你有哪些收获呢?
生:增加纸条的宽度能提高抵抗弯曲能力,增加纸条的厚度能大大地提高抵抗弯曲能力。
(三)、应用生活
师:通过今天的研究你们有了这么多的收获,真了不起!其实,像纸桥这样的平板形状材料,增加它的厚度可以大大增强它的抗弯曲能力,在生产和生活中在有着广泛的应用,你们见过吗?谁能说一说。
生:房屋的横梁
师出示木块:横梁是平放的还是立着放的?为什么?
生: 增加厚度可以大大增强抵抗弯曲的能力。
师:老师还有图片想看吗?什么?
生:高架立交桥的桥。
师:这是什么?
生:横梁。
师:它有什么作用?
生:帮助桥面抵抗弯曲。
师:除了横梁 以外还有谁能够帮助桥面抵抗弯曲呢?
生:柱子。
师:那么柱子和横梁谁更容易被压弯呢?为什么?
生:柱子厚度更厚,抵抗弯曲能力更强。俗话说立木顶千斤就是这个道理。