(共24张PPT)
3.拱形的力量
教科版六上第二单元：《形状与结构》
古代城门
拱桥
现代建筑
这些建筑在形状上有什么共同之处呢？
拱
拱足
拱足
拱顶
很多建筑都设计成拱形仅仅是为了美观吗？
拱形的力量
探究主题：纸梁与纸拱谁的承重能力强？
实验材料：2张同样卡纸，6本科学书，若干垫圈。
实验步骤：
1、在纸梁和纸拱上面放垫圈，并各做3次。
3、及时记录，分析数据，实验时间5分钟。
实验方法
承受的垫圈个数
我们选择的数据
第一次
第二次
第三次
纸梁
纸拱
纸梁与纸拱实验视频
认真观察和分析实验数据
我们的发现：
拱形比横梁承受的垫圈个数多，
说明拱形比横梁承受压力的能力强。
实验方法
承受的垫圈个数
我们选择的数据
第一次
第二次
第三次
纸梁
2
2
1
纸拱
5
4
4
观察纸拱受力时的形状变化
拱足
拱足
向下
重物
向外
向外
当拱形受到一个压力的时候，它就会把这个压力分解成向下的压力和向外的推力，产生了外推力。
怎样才能使纸拱承载更大的重量？
测试抵住拱足，拱形的承重能力
实验名称
拱形承载多大的重量？
实验器材
木块、纸拱、垫圈
实验过程
用木块分别抵住纸拱两端拱足，使纸拱不塌下来，测试这样的拱能承受几个垫圈的重量。
我们发现：将纸做成拱形后它能够承载一定的压力，而且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。
画出拱形承重的特点
重物
拱形承重的秘密：
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。
西瓜皮拱为什么不垮呢？
西瓜皮拱把受到的力向下、向外传递给相邻的部分，拱形的各部分相互挤压，结合得更紧密。所以在一定的重物下瓜皮拱不垮。
怎样使纸拱的形状保持不变呢？用书抵住拱(
)。
A.
顶
B.腰
C.足
2.做纸拱实验时，会发现拱在受压力时，拱足会向两边推，会产生
（
）的力。
A、向左推
B、向外推
C、向上推
3.许多建筑都做成拱形，是为了（
）。
A.美观
B.节约空间
C.抗压
一、选择。
C
B
C
1、拱足固定后的纸拱，比没有固定的纸拱更能承受压力。
（
）
2、石拱桥在建造时使用了坚固的石头，这是它非常牢固的唯
一原因。
（
）
3、拱形结构又叫外推结构，它的特点是把受到的压力分解成
向下的压力和向外的推力。
（
）
4、把拱足用重物抵住，可以增强拱的抗压能力。
（
）
二、判断。
√
×
√
√
三、简答。
简述拱形承重的秘密。
答：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。
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《3.拱形的力量》教学设计
【教学目标】
科学概念目标
1.拱形受到压力时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分。
2.抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。
科学探究目标
1.通过重复实验和深入地研讨分析，让学生根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。
2.能利用表格收集整理证据，用简图来记录和展示自己的思维过程。
科学态度目标
1.能对拱形的承重特点的探究活动表现出浓厚的兴趣。
2.认识到边实验边思考，对不断深入研究的重要性。
科学、技术、社会与环境目标
1.了解拱形在生活中的应用。
2.通过动手搭瓜皮拱，感受科学技术运用于生活的魅力。
【教学重难点】
重点：明白拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。
难点：拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点。
【教学准备】
教师：
课件、瓜皮拱、钩码、搭建拱形装置（有条件）
小组：
做拱形的卡纸、铁垫圈、用于抵住拱足的书、作业本活动记录表、准备建拱形的泡沫塑料。
【教学过程】
一、聚焦：通过欣赏拱形建筑提出问题（预设3分钟）
师：今天老师为大家带来一些建筑的图片，请你欣赏，这些建筑在形状上有什么共同之处呢？对，都是拱形结构。(PPT拱形结构)
2.师：那么多建筑都设计成拱形仅仅是为了美观吗？到底有什么秘密？这节课我们就来研究拱形的力量。
二、探索：测试纸拱的承重能力（预设17分钟）
师：下面我们通过实验纸梁与纸拱谁的承重能力强来研究拱形的承重能力。
探究主题：纸梁与纸拱谁的承重能力强？
实验材料：2张同样卡纸，6本科学书，若干垫圈。
实验步骤：
1、在纸梁和纸拱上面放垫圈，并各做3次。
3、及时记录，分析数据。实验时间5分钟。
师：下面我们一起来观看本次实验的视频。
师：通过三次实验，我们得到以下数据：纸梁三次承受的垫圈个数分别为2个、2个、1个，我们选择最好的一次2个；纸拱三次承受的垫圈个数分别为5个、4个、4个，这里我们选择最差一次4个。通过这样的数据比对，显而易见，我们发现拱形比横梁承受的垫圈个数多，说明拱形比横梁承受压力的能力强。
实验二：观察纸拱受力时的形状变化
师：同学们，在刚才的实验中，纸拱受力时形状发生了什么变化？（PPT受力情况）
师：对啊，纸拱受到压力时，首先顶部下沉，底部两端向外延伸。
师：下面请同学们用箭头画出拱形受力形变的简图。（PPT简图）
预设：
师：下面我们来小结一下拱形受力后的特点，当拱形受到一个压力的时候，它就会把这个压力分解成向下的压力和向外的推力，产生了外推力。（PPT演示受力图解）
实验三:让纸拱承受更大的重量
师：同学们，那怎样使纸拱承受更大的重量？你有什么好方法吗？对啊，用重物抵住拱足，阻止其向外推变形。
师：我们来看看实验相关要求：
测试抵住拱足，拱形的承重能力
实验名称
拱形承载多大的重量？
实验器材
木块、纸拱、垫圈
实验过程
用木块分别抵住纸拱两端拱足，使纸拱不塌下来，测试这样的拱能承受几个垫圈的重量。
师：请看，我们用木块抵住纸拱两端拱足，依次增加垫圈个数，请同学们仔细观察，纸拱的形状有没有发生变化呢？对当拱形受压后，拱顶向下沉，拱足产生向外的推力，但被木块抵住了。
师：通过实验我们发现，将纸做成拱形后它能够承载一定的压力，而且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、交流研讨：拱形承重的秘密（预设12分钟）
[材料准备：纸拱受力简图]
1.师：同学们，根据我们学习的拱形的知识，请你画出拱形承重时的特点。时间：3分钟。
师：同学们，现在我们来总结下拱形承重的秘密：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。（PPT演示）
四、拓展：搭建一个拱形（预设8分钟）
师：利用拱形的特点，人们用小块的砖、石材也可以建造很大的拱，下面让我们来模拟试一试，把半圆形的西瓜皮切成5块，注意刀口的方向，然后小心搭建一个西瓜皮拱，这样的西瓜皮拱也能承载很大的重量。请问：西瓜皮拱为什么能够承受重物，不会垮掉？
师：学了本节课关于拱承重的秘密，我们知道，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，所以不会垮。
师：最后，老师再通过今天的课堂检测来考考大家所学的知识。
【板书设计】
3.拱形的力量
抵抵住拱足可以承受更大重量
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精品试卷·第
2
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（共
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