六年级上册科学《找拱形》

1、 压力压力 拱形受竖向压力时，拱形受竖向压力时， 同时要产生向两边的同时要产生向两边的 水平推力，把受到的力向水平推力，把受到的力向 下向外传递给相邻的部分。下向外传递给相邻的部分。 拱形结构承载重力拱形结构承载重力 有什么特点？有什么特点？ 黄土高原上的窑洞黄土高原上的窑洞 我们知道哪些我们知道哪些 拱形建筑拱形建筑 古古 代代 拱拱 门门 现代拱形屋顶现代拱形屋顶 这些物体的形状可以叫做什么形状呢？这些物体的形状可以叫做什么形状呢？ 它们与拱形有相似的特点吗？它们与拱形有相似的特点吗？ 圆顶形圆顶形 圆顶形圆顶形 球形球形 球形球形 圆弧形圆弧形 圆弧形圆弧形 圆顶形圆顶形 球形球形 拱形

2、拱形 什么是什么是圆顶形圆顶形和和球形？球形？ 半个西瓜状半个西瓜状 一个西瓜状一个西瓜状 一条西瓜状一条西瓜状 一、了解一、了解圆顶形圆顶形和和球形球形承受力的特点承受力的特点 圆顶形圆顶形 阅读课文第一部分阅读课文第一部分 球形球形 观察剖开的乒乓球壳，看看、观察剖开的乒乓球壳，看看、 捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？ 试一试，三个这样的乒乓球壳扣试一试，三个这样的乒乓球壳扣 在桌面上能承载多大的压力？在桌面上能承载多大的压力？ 用手使劲捏、压一个完整的乒用手使劲捏、压一个完整的乒 乓球，容易压瘪吗？乓球，容易压瘪吗？ 观察剖开的乒乓球壳，看看、观察剖开的乒乓球壳，

3、看看、 捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？ 试一试，三个这样的乒乓球壳扣试一试，三个这样的乒乓球壳扣 在桌面上能承载多大的压力？在桌面上能承载多大的压力？ 用手使劲捏、压一个完整的乒用手使劲捏、压一个完整的乒 乓球，容易压瘪吗？乓球，容易压瘪吗？ 球壳本身不厚、很薄、较软球壳本身不厚、很薄、较软 感觉很硬、乒乓球纹丝不动感觉很硬、乒乓球纹丝不动 可以放很重的书、能承载很重的力。可以放很重的书、能承载很重的力。 乒乓球壳是圆顶形，可看作是拱形乒乓球壳是圆顶形，可看作是拱形 的组合，它承受压力大；受压时还的组合，它承受压力大；受压时还 没有向外的推力没有向外的推力 观察圆顶形

4、的受压情况 形状形状圆顶形圆顶形 实验方法实验方法 承受的书本数承受的书本数 25本本 形状是否发生改形状是否发生改 变变 纹丝不动纹丝不动 我们的发现我们的发现圆顶形可以看做是圆顶形可以看做是 拱形拱形 的组的组 合，它承受的压力合，它承受的压力大大 但受压但受压 时时 不不 产生向外的推力产生向外的推力 拱形拱形 圆顶形圆顶形 拱顶拱顶 拱脚拱脚 圆顶形与拱形圆顶形与拱形 有哪些相似的地方？有哪些相似的地方？ 试着解释圆顶形承试着解释圆顶形承 载压力的特点。载压力的特点。 拱顶拱顶 拱脚中心拱脚中心 纵向轴纵向轴 旋转旋转 拱形以拱形以拱顶和拱拱顶和拱 脚中心连线为轴旋转，脚中心连线为轴旋

5、转， 就成了就成了圆顶形圆顶形。 圆顶形圆顶形可以看成是若干个可以看成是若干个拱拱 形形的组合，它有拱形承载压的组合，它有拱形承载压 力大的特点，而且不产生向力大的特点，而且不产生向 外推的力。外推的力。 用纸条弯用纸条弯 成弓形，几个成弓形，几个 相同的拱形可相同的拱形可 以拼成一个以拼成一个半半 圆形圆形 拱形承重时拱脚是要用力抵住的，拱形承重时拱脚是要用力抵住的， 圆顶形还需要抵住吗？圆顶形还需要抵住吗？ 组合成半球形的组合成半球形的拱足之间拱足之间可看做是紧紧相连可看做是紧紧相连 的，所以不产生外推力。的，所以不产生外推力。 拱形拱形 球形球形 拱脚连线拱脚连线 横向轴横向轴 旋转旋转

6、 球形与拱形有球形与拱形有 哪些相似的地方？哪些相似的地方？ 试着解释球形承载试着解释球形承载 压力的特点。压力的特点。 拱形拱形 球形球形 拱脚连线拱脚连线 横向轴横向轴 旋转旋转 球形球形是是以拱脚连线为以拱脚连线为 轴旋转形成的，球形轴旋转形成的，球形在各在各 个方向上都可以看成拱形，个方向上都可以看成拱形， 这使得它比任何形状这使得它比任何形状 都都 要坚固。要坚固。 观看视频介绍观看视频介绍 我们还能举出哪些类似拱形的形状？我们还能举出哪些类似拱形的形状？ 中国国家大剧院中国国家大剧院 它们的一个共同特点是内部空间很大但它们的一个共同特点是内部空间很大但 没有柱子，这正是它们形状和结

7、构的优没有柱子，这正是它们形状和结构的优 点所在。点所在。 悉尼歌剧院悉尼歌剧院 二、观察分析塑料瓶形状设计的科学道理 上部上部中部中部底部底部 形状形状 塑料饮料瓶的观察记录表塑料饮料瓶的观察记录表 最厚的地方最厚的地方最薄的地方最薄的地方 最硬的地方最硬的地方最软的地方最软的地方 分部分观察、用手捏的研究方法分部分观察、用手捏的研究方法 二、观察分析塑料瓶形状设计的科学道理 上部上部中部中部底部底部 形状形状圆顶形圆顶形瓶身圆柱形瓶身圆柱形 表面环状的拱形表面环状的拱形 内凹内凹 类似圆顶形类似圆顶形 塑料饮料瓶的观察记录表塑料饮料瓶的观察记录表 最厚的地方最厚的地方瓶口瓶口最薄的地方最薄

8、的地方瓶身瓶身 最硬的地方最硬的地方瓶口瓶口最软的地方最软的地方瓶身瓶身 这些都与瓶子承受力的需要有关这些都与瓶子承受力的需要有关 塑料瓶的形状设计包塑料瓶的形状设计包 含着哪些科学道理含着哪些科学道理 1、圆柱形受压均匀、圆柱形受压均匀 而不会变形；而不会变形；2、圆柱形省料。、圆柱形省料。 3、几何形状可减少瓶之间的空、几何形状可减少瓶之间的空 间，运输时安全、节省空间。间，运输时安全、节省空间。 4、 瓶子的花纹起到防滑的瓶子的花纹起到防滑的 作用。作用。 三、了解生物体中的拱形结构 人们利用拱形、圆顶形、球形、圆弧形 的特点创造了很多人造物体，在自然界 ，有没有天然的拱形呢？ 我们自己

9、身上有拱形结构吗？ 你了解生物体构造中的结构与功能吗？ 阅读课文第三部分。 肋骨肋骨 拱形拱形 头骨头骨 球形球形 足骨足骨 拱形拱形 保护胸腔中的内脏保护胸腔中的内脏保护大脑保护大脑 承载重量承载重量 这些外壳的形状对生物本身有什么意义 龟壳龟壳拱拱形形 贝壳贝壳圆顶形、弧形圆顶形、弧形 蛋壳蛋壳球形球形 人们发现，蛋壳、蚌壳本身是很薄的，但 是这样的外形却使它们变的坚固起来。从 外观看，这些薄壳结构有的像半球形，有 的像圆球形，有的像不规则但非常美丽的 弧形。尽管它们形态各异，却都有着共同 的力学特征。薄壳结构在受到外力作用时 ，能够把力沿着整个壳体表面向四周均匀 传递，使壳体上单位面积受

10、的力并不大。 更为重要的是，在壳体上不存在作用力集 中于一个地方的情况。 鸡蛋能承受多大的力，其形状有什么意义鸡蛋能承受多大的力，其形状有什么意义 当鸡蛋均匀受力时，可以承受当鸡蛋均匀受力时，可以承受34.1 34.1 千克的力呢千克的力呢！ 鸡蛋具有如此大的承受鸡蛋具有如此大的承受 力，是与它特有的蛋形曲线和科学的力，是与它特有的蛋形曲线和科学的 结构分不开的。奇妙的鸡蛋为我们展结构分不开的。奇妙的鸡蛋为我们展 现了现了以最少的材料造出最大的空间，以最少的材料造出最大的空间， 并承受很大的力的大自然的杰作。并承受很大的力的大自然的杰作。一一 个鸡蛋长为个鸡蛋长为4 4厘米，而蛋壳厚度只厘米，

11、而蛋壳厚度只0.380.38 毫米，毫米，厚度与长度之比为厚度与长度之比为11301130，以，以 其特有的蛋形曲线塑造了它的外形。其特有的蛋形曲线塑造了它的外形。 具有曲线的外形，厚度又很薄，主要具有曲线的外形，厚度又很薄，主要 承受压力的结构在建筑上叫薄壳结构。承受压力的结构在建筑上叫薄壳结构。 现在，像鸡现在，像鸡 蛋那样的仿蛋那样的仿 蛋建筑已经蛋建筑已经 很普遍了很普遍了 汽车上的拱形结构汽车上的拱形结构 汽车上有很多拱形结构，例如很多汽车的汽车上有很多拱形结构，例如很多汽车的 车顶车顶就采用了拱形结构，这样可以就采用了拱形结构，这样可以提高车身提高车身 的强度和受撞击时的承受力，的

12、强度和受撞击时的承受力，还可以保持还可以保持 车身不变形。同时，车顶采用拱形结构车身不变形。同时，车顶采用拱形结构增加增加 了车体的美观，提高了内部空间的高度，了车体的美观，提高了内部空间的高度， 增强了舒适性。增强了舒适性。 拱形拱形 拱形拱形 判判 断断 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。、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。（、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。（、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。（、鸡蛋近似于球

13、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、实用。（、塑料饮料瓶的形状设计主要是为了美观、实用。（ ） 6、管状的手臂骨、腿骨又结实又轻巧。（、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。（、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。（、锅盖做成圆顶形主要是为了使锅的容量大一点。（ ） 找拱形找拱形 1、安全帽承载压力好的性能是利用（、安全帽承载压力好的性能是利用（ ）的原理。）的原理。 A、拱形、拱形 B、圆顶形、圆顶形 C、塔形、塔形 2、国家大剧院的形状类似于（、国家大剧院

14、的形状类似于（ ）。）。 A、扇形、扇形 B、 拱形拱形 C、塔形、塔形 3、下面（、下面（ ）物品没有利用到拱形原理。）物品没有利用到拱形原理。 A、圆顶屋顶、圆顶屋顶 B、赵州桥、赵州桥 C、金字塔、金字塔 4、人的脚能承载较大的重量，主要是因为（、人的脚能承载较大的重量，主要是因为（ ）。）。 A、脚骨的数量多、脚骨的数量多 B、脚部的肌肉发达、脚部的肌肉发达 C、脚骨组成拱形结构、脚骨组成拱形结构 B B C C 找拱形找拱形 填空：填空： 找拱形找拱形 1、圆顶形可以看成、圆顶形可以看成 的组合，它具有的组合，它具有 承载压力大的特点，又没有拱受压时向承载压力大的特点，又没有拱受压时向 推的力。推的力。 2、很多生物的身体部位有拱形结构。比如，人体、很多生物的身体部位有拱形结构。比如，人体 的的 、 等部位有拱形的保护。等部位有拱形的保护。 3、整个乒乓球的形状叫、整个乒乓球的形状叫 ，这样的形状可以看成，这样的形状可以看成 是拱形的是拱形的 。 拱形拱形拱形拱形 外外 头骨头骨 肋骨肋