2.7.桥的形状和结构
1教学目标
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桥梁有多种不同结构,有的桥梁把多种结构合为一体。
桥的形状和结构与它的功能是相适应的。
提高观察、比较、描述和评价的能力。
体会科学技术对社会进步的作用。
感受和欣赏桥梁的形状结构之美。
2学情分析
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六年级的学生动手能力、独立思考能力相对于三、四、五年级的学生已经有了很大的进步,对于本课的实验能够很好地自主完成,通过五年级时探究力和运动的关系,知道了力对物体的作用。静止的物体时刻受到力的作用,通过前六课的学习已经对形状和结构有了比较全面和科学的认识,知道了形状与抵抗弯曲能力之间的关系,拱形结构的特点,力与结构之间的关系,对于研究桥的形状和结构做好了基础与铺垫。但是学生对力的了解还处在初级阶段,所以要加强力的分析与讲解。
3重点难点
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教学重点:理解作用在拱桥、拉索桥上的力所产生的效果;
教学难点:感受作用在拱桥、拉索桥上的力。
4教学过程
4.1
第一学时
4.1.1教学目标
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桥梁有多种不同结构,有的桥梁把多种结构合为一体。
桥的形状和结构与它的功能是相适应的。
提高观察、比较、描述和评价的能力。
体会科学技术对社会进步的作用。
感受和欣赏桥梁的形状结构之美。
4.1.2学时重点
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教学重点:理解作用在拱桥、拉索桥上的力所产生的效果;
4.1.3学时难点
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教学难点:感受作用在拱桥、拉索桥上的力。
4.1.4教学活动
活动1【导入】导入新课
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师:同学们好。
生:老师好。
师:好,咱们开始上课。咱们先来猜一样东西,大家跟我一起来猜一样东西。有一种建筑,能够帮助我们跨越江河、峡谷、道路和其它障碍物,大家猜这种建筑是什么
生:桥
师:好,大家猜的没错,是桥。桥的形状和结构明显外露,使我们很容易观察它们,这节课我们就来研究一下桥的形状和结构。你们平时生活中观察过桥的形状和结构吗
生:观察过。
师:谁观察过 来
生:有拱形的,梁形的,
师:桥的名字还记得吗
生:不记得了。
师:好,坐。还有吗
生:拱桥,赵州桥就是拱桥。框架结构的桥。
师:名字记得吗 不记得了。在哪建的还记得吗
生:工地上,好,做。
师:还有吗
生:我见过梁形的桥。
师:哪有
生:立交桥。
师:八里台儿立交桥,是吧。那咱们先复习一下,大家看这是什么结构的桥的啊
生:“梁形。
师:这个呢
生:框架
师:这个呢
生:拱形
师:好,拱形,咱们再来看一座桥。这是什么桥啊
生:赵州桥。
师:对,赵州桥。赵州桥是什么结构的呢 拱形。为什么赵州桥屹立千年不坏
生:因为他是拱形的。
师:哦,因为它是拱形结构,是吧 谁来说一下拱形结构有什么特点
生:拱形的承重能力大。
师:好,承重能力大,你们说他说的对吗
生:对。
师:对,是吧,为什么拱形的承重能力大啊
生:因为将重力分散到两边。
师:把重力分散到两边,是吧 好,坐。
活动2【活动】拱桥
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{1、分类}
好啦,再来看六座拱桥,我现在啊,让你给这六座拱桥分分类,你会如何分类呢 小组讨论一下。
(小组讨论中……)
师:你们组说说你们组怎么分的
生:我们分的是1、4、6,然后2、3,5单独一类。
师:来,你们组说说
生:我们组是1、4、6是一组,2、3、5是一组。
生:我们组是1、4、5、6是一组。1、4、5、6,好,然后呢 2、3是一组。
师:好,坐。后面组同学。我们是1、4、6为一组,2、3、5为一组。跟他们一样,好,坐。
师:你们组。
生:我们是1和6是一组,4、5是一组,2、3是一组,好,坐。
如果按形状和结构分类要怎样分呢
{2、说优点}
师:这组同学,你们说说为什么这样分 146这样分是因为他们,它们是一个拱形的桥梁,上面是一个吊桥。他说拱形的桥梁有线吊着,吊杆,然后呢。5是把拱形作为底下的支柱,2和3是另一个类别。2和3是什么类别 另外一种拱形,桥就是弯的。
师:哦,桥都是弯的,对吧,好,坐。来这组同学,两组都说了,哪组,来,你们组说说,为什么
生:我们组是因为146是有他是吊着的,235是因为他是一个拱形作支撑,上面还有一层是....平面的。平面的,2是平面的吗 恩 好,你先坐。
师:你们组说说。146,我们认为拱形是在桥面上的,剩下的三组是拱形在桥面下的。啊,好,坐。三个拱形在上,在各拱形在下,是吧。来,1456,23这样分的是哪组 来,为什么这样分
生:我觉得1456都是上面有一个拱形,下面有一个平着的桥。这个5下面有平着的吗 有吗
师:好,坐。最后一组,下面这一组,来,你们来说说。
生:因为23都是只有拱形结构的,1和6我觉得是拱形外加框架的,而四五像是拱形加梁形结构的。好坐。这是单纯的拱形,这是拱形加框架,这是拱形加梁柱,这个梁柱在哪呢 下面。哦,这个事吧。这个呢 是这,好。
师:今天啊 咱们分的这些组分法,哪种分法分的对呢 其实啊各种都对,对吧。我是按这种方法分类,你是按这种方法分类。如果我把咱们同学分类,男同学一类,女同学一类,大家说行吗 个高的一类,个矮的一类,这样行吗 胖的一类,瘦的一类,这样行吗 也行对吧。所以分类方法有很多,那谁的对呢,都对。这节课呀我这样分,我选其中一种。你们看,这面三座桥,拱是不是都在桥面下啊,这三座桥,拱都在桥面上,咱们这节课学的是桥的形状和结构,是吧 所以我们从桥的形状和结构分,那你们就想想为什么这个桥面有的在上,有的在下呢 小组讨论一下。好,停。来,你们组说说。这两组桥各有什么特点,分什么这样分啊,来,谁来说说。
生:我们组认为146拱在桥面上,它的道是平着的,是方便汽车通过的。拱在桥面下距离比较小,方便行人通过。
师:好,你们组来说说。
生:我们组觉得假如拱在下面的话,能够很好地起到支撑的作用,能把这个力往旁边分散开;拱形在上面的话,是一样的道理,点都聚集在上面了,可以很好地将力往下分。
师:大家说他们说的对吗 在古代啊,船比较多,没有汽车,运输东西得靠船,所以啊桥洞要修的高。你想拱在下的话,是不是桥下空间高,就可以过船,人在上面走。到了后来啊,科技的发展,汽车越来越多,我这个汽车还过得去吗 过不去了,是吧。所以人们就想,怎么把这个桥面给修平呢 后来人们想了一个办法把桥面修在下面,桥面低了,汽车就容易通过了。恩,这种结构啊,不光是利于汽车通过,还有一个好处。咱们知道,拱是不是有外推力啊,这个桥面正好抵消了外推力,那怎么抵消的呢
{3、实验}
咱们就进行第一个实验,大家看,我这有一个拱形,咱们用它模拟拱桥,先是一个同学扶着两个拱足,另一个同学向下压,扶着的同学感受一下外推力,然后这个充当桥面,我把桥面啊,挂上。挂上之后,还是一个同学扶着两个拱足,另一个同学还向下压,感受感受还有外推力吗 听懂了吗 好,开始吧。
(实验中……)
师:好,停,刚开始,没有挂桥面的时候,一个人扶着,当我向下压,过人过车的时候,咱们这手能感到什么呀
生:外推力
师:有个外推力,对吧,那我挂上这个桥面之后,我再压,还有外推力吗
生:没有了。
师:对,这个桥面正好拉住了两个拱足,防止这个拱足往外扩,所以抵消了外推力,是不是一举两得啊
生:是
师:桥面在下,既利于车通行,又抵消了拱的外推力。
活动3【活动】索桥
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{1、过渡}
师:咱们说了这么多啊,都是拱桥,下面我在介绍另一种桥------索桥。什么桥啊
生:索桥
师:对,索桥,这个拱桥啊,虽然很好,优点很多,但是他有一个缺点,就是跨度不能太大,世界上最大的拱桥,也就只有600多米,那我要想过长江,我过黄河,洪桥还行吗
生:不行。
师:后来,人类又研究出了索桥,这个索桥有的能够达到1000多米长。什么是索桥啊,这就是索桥,还有,看窗台这,这也是索桥,大家看这两种桥,有什么相同点和不同点吗
咱们看这,这两类啊,都是斜拉桥,和它一样,是吧。这两类桥啊,都叫悬索桥,它的主要结构是悬索,下面咱们就来仔细研究一下,这两类桥,斜拉桥和悬索桥。咱们啊,今天就来仔细研究一下它,悬索桥。
{2、介绍}
这是金门大桥,跨越海峡两岸。这两个桥塔之间的距离叫做跨度,整个桥长叫做全长,那你们猜它的跨度有多长呢
生:1000米。
师:1000 好,我先不说,你们猜他这个桥塔多高 你们看上面的汽车了吗
生:两百米。
师:227米,相当于70层楼这么高。你家住几楼啊。悬索桥由这几部分组成,首先有悬索,由桥面,有桥塔,悬索和桥面之间的是吊杆,还有锚定。大家看这,这个就是悬索,这是桥塔,这是桥面,这两个呢就是锚定。悬索和吊杆拉住桥面,让桥面更结实,然后这个锚定拉住悬索。咱们再来看一座桥,我国的江阴大桥,你们猜他的跨度有多长 1380米。你们猜,他的全长有多长
生:2000米。
师:我先给大家读一段小资料。江阴大桥是我国第一大悬索桥,总投资36亿元,全长3071米,桥下的净高50米,能够满足5万吨的货轮通过,大家说可厉害吗
他最重要的是这个悬索,你们知道这个悬索用了多少钢丝吗 他这个悬索啊,每一根是由好多根钢丝绞到一起,就跟你们编的那个玻璃丝互相都绞到一起一样。
生:几万吧。
师:总长10万公里,可以绕地球15圈。这些钢丝互相的绞到一起,变成一根粗的钢丝。
然后就是他的锚定,你们知道这个锚定有多大吗 20个篮球场那么大,20层楼那么高的一个巨大的混凝土的大石块,重达7.6万吨。
{3、实验}
那咱么同学想不想模拟建造一座悬索桥啊
生:想。
师:好,咱们就利用这个东西,你来拉着它,你拉这,对,大家看,这现在就是一个悬索桥,来,拉住,这是什么呀
生:悬索。
师:对,悬索。这是什么呀
生:桥面
师:这呢
生:吊杆。
师:现在啊桥塔没有是吧,我呀,用桌子当桥塔,两个同学蹲下,这个宽度大概就是一块地板砖的宽度,这是桥塔呀,两个同学充当什么角色啊
生:锚定
师:对了,九个半篮球场大的锚定,好啦,现在啊,这些货物在桥上,汽车啊什么的。好,这个实验第一步,两个同学配合,其他同学可以扶着点这个桌子,把桥面吊起来,逐渐的把桥面拉高,吊起来的时候同时感受力朝什么方向,然后当我拉的越来越平,越来越平的时候这个力怎么变化啊 变小 变大 怎么变
好,现在咱们就开始实验。你们都把凳子推到桌子里面,然后到你们的前面做实验,听懂了吗。好,开始吧。
(实验中……)
停。五四三二一…零,好,桌子不用扶了,非常好。通过这个实验,我们对悬索桥又有了什么新的认识吗
这样,先回答这两个问题,当我用力吊起桥的时候,力朝什么方向啊
生:朝两边
师:来,你们组
生:我感觉力是朝索的方向,往下的方向。
师:所以绳子对我怎么用力啊
生:绳子往这边用力。
师:好,坐下,其他组呢 来。
生:绳子往两边扩,每往上升点就能感觉到。
师:扩,谁在扩
生:就是两边往两边啦,绳子往两边扩。
师:哦,当我往两边啦,绳子越往两边扩,然后越来越(生:费力)费力。
师:你们组说说。
生:我们组的感觉也是拉的方向,就朝这个方向。
师:这是哪个
生:朝我们啦的方向。
师:朝你们拉的方向,还有吗
生:当桥面越来越高的时候,这个桥面就越老越沉。
师:哦,她说,桥面越来越高的时候就越来越沉。来,你们组说说。
生:我们拉的时候,力量是往中间走,然后越高就越费力。
师:大家说是吗 你们想啊,是不是拉的越高越沉 两个同学提着水桶,这个水桶对你的力朝哪
生:朝下
师:沿着绳索朝下啊
生:对。
师:当我两个同学啊,把这个水桶拉平。
生:更重。
师:是不是更重啊,这个悬索就是,拉的越平,它这个力就越大。这就是一个悬索桥,大家思考一个问题,桥塔为什么建70层楼这么高
来,你来说说。
生:因为底下有水,而且上面还得高一点。
师:为什么上面得高一点
生:拉起这个悬索。
师:那矮了行吗
生:不行
师:为什么
生:就拉不起来了
师:为什么拉不起来。
生:……
师:好,你先坐,来
生,因为悬索越平就越重。
师:绳索越平就越重,跟桥塔高低有什么关系
生:越弯的话桥塔就越高。
师:好,坐,要想弧度越大,桥塔就得越高,是吧。你看啊,我现在桥塔修的低了,怎么样啊 是不是弧度变小啦,这时候这个绳索的力会怎么样啊 变大变小啊
生:变小
师:啊
生:变大
师:你们刚拉的越平,这个力越
生:大
师:大,对吧。你想啊,这个大桥几万吨重得一个多大的力啊,那比书可重太多了。你想,我这个悬索每平一点,它的力就要增大一点,还拉得动吗 所以说,为了防止悬索被拉断,所以悬索要弧度大,所以桥塔要修的高。行,大家在模拟桥的过程中有什么发现吗 这个桥怎么建才能建的好啊 来。
生:悬索得是弧度的。它的承重能力会比较更强一些。
师:好,悬索这个弧度,还有吗
生:悬索每个柱中间的距离得是固定的,因为这样地就能固定,而不是直接就分散了,有的就会导致桥面不稳。
师:哪是固定的
生:就是这两个中间的距离。
师:好,坐。他说两个桥塔之间的距离得是固定的。要不桥就斜了。还有吗 你来说。
生:桥塔要高一些。
4{其他结构桥}
师:咱们学了这么多桥的知识,咱们学了几种桥啊,大家回忆一下。
生:有拱桥,索桥。
师:看这个桥什么结构的啊
生:索桥
师:他是单独的悬索结构吗
生:是
生:不是
师:仔细看,还有什么结构啊
生:框架
师:框架结构,咱们实际生活中各种桥也是各种结构的组合,不仅仅是一种单一的结构。
悬索结构有什么好处啊 让桥更坚固。框架结构有什么好处啊
生:让桥的材料更省。
师:让桥更省材料,更坚固。如果你们仔细看呢,仔细看的话,这个桥面有一点拱形,看见了吗 也是为了让它更坚固。你们想想一下实际生活中的桥是不是各种结构的组合啊。这样才能利用各种结构的有点,造出更好的桥。
活动4【讲授】天津的桥
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咱们来欣赏欣赏一些优美的桥,知道这是什么桥吗
生:伦敦大桥。
师:太聪明了。伦敦大桥。旅游去过那是吗
生:没有。
师:这个桥,他有什么优点呢 它这个桥面可以抬起来。你想啊,如果过船的话,来个大轮船,过不去了,如果这个桥面抬起来,是不是就能过去啦
生:是
师:这桥漂亮吗
生:漂亮
师:漂亮的桥特别多,咱们身边有吗
生:有
师:咱们一块来看看家乡的桥。
金刚桥,海河上的一道彩虹。
大沽桥,寓意着日月生辉。
保定桥:大家看他是什么结构的啊
生:风帆型
师:像个风帆是吧,他是咱们学的那种结构呢
生:索桥
师:索桥,斜拉桥。这是什么桥啊
生:大光明桥,赤峰桥,狮子林桥,
师:大家看这是什么结构的桥
生:拱形
师:拱形是吗 被它的外表给骗了,他这个拱形只是一个装饰的作用,如果你仔细看的话他是梁柱结构,它的拱只是一个装饰。这个桥上有184个形态各异的小狮子。这是什么桥啊
生:金刚桥,
师:他是什么结构的呢
生:框架结构,
师:对,框架结构,海河上唯一一座能够抬起来的桥,跟他一样能够抬起来。奉化桥。漂亮吗
生:漂亮
师:这是什么桥啊
生:永乐桥
师:永乐桥,这个叫什么呀
生:摩天轮
师:也叫天津之眼是吧。它这个桥不光是可以过河了,也不光是拱桥啊,梁柱结构的了,甚至把游乐设施和桥结合到了一起。是不是特别美呀
生:是
师:进步桥。
活动5【作业】作业
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好啦,今天给大家留一个作业,咱们学了这么多桥的形状和结构,见识了这么多桥,桥又这么美,那你们想不想介绍一下家乡的桥给大家呢 你们想一想,最喜欢哪座桥,写一段文字介绍给大家,然后把它的形状和结构画出来。当然啦,你如果画画好,你可以画个漂亮的桥,如果实在不会画,就跟他们一样,把他的大概形状和结构画出来。听懂了吗 好,下课,同学们再见。
生:老师再见。(共28张PPT)
有一种建筑，能够帮助我们跨越江河、峡谷、道路和其它障碍物。
猜一猜：
是什么？
桥的形状和结构
第7课
1
2
3
1
6
5
4
3
2
拱在桥面下
拱在桥面上
3
6
4
1
2
5
2
1
拱在桥面下
拱在桥面上
1、桥下空间大，利于船通行
1、桥面低，利于车通行
2、
抵消拱的外推力
1
2
1感受一下外推力
2还能感受到外推力吗
桥面是如何
抵消拱的外推力的？
索桥
桥塔
悬索
桥面
索桥
吊杆
锚定
1，两个人同时用力拉绳子把“桥”吊起来，感受力朝什么方向？
2，让吊桥的绳子下垂的多一些和拉的平一些，感受力的大小有什么变化？
实验步骤：
天津的桥
金刚桥
海河上的一道彩虹
大沽桥
日月生辉
保定桥
“风帆”形主塔,有乘风破浪之势
大光明桥
以日、月、星、辰为主题的欧式风格桥梁
赤峰桥
海河上扬帆而来的一艘巨轮
狮子林桥
桥上184个狮子形态各异
解放桥
海河中唯一一座可开启的桥
海河上长度最长的一座桥
奉化桥
永乐桥
世界独一无二的“轮桥合一”风格
进步桥
进步桥
桥体“见光不见灯”
作业
介绍一座家乡的桥，
并画出它的形状和结构。
