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文档简介
1、、抵抗弯曲1 房屋桥梁结构中有“柱”和“梁”, 梁比柱容易弯曲。2 增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力,增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。3 纸梁的宽度与抗弯曲能力的关系实验中不改变的条件:垫起纸梁的高度不变( 2 厘米左右)。 纸梁弯曲的标准不变(以纸梁中部接触到桌面为准)。纸梁架空的距离不变(20厘米左右)。垫圈放置的位置不变(放在纸梁的中间)。纸梁的厚度,长度不变。垫圈放置的方式不变(每次都要轻轻的放)。单个垫圈的质量相同(也可用相同的硬币代替)。改变的条件:纸梁的宽度。4 4纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系实验中不改变的条件:垫起纸梁的高度不变( 2 厘米左右)。 纸梁弯曲的标准不变(以纸梁
2、中部接触到桌面为准)。纸梁架空的距离不变(20厘米左右)。垫圈放置的位置不变(放在纸梁的中间)。纸梁的宽度、长度不变。垫圈放置的方式不变(每次都要轻轻的放)。单个垫圈的质量相同(也可用相同的硬币代替)。改变的条件:纸梁的厚度。5 横梁的抗弯曲能力与哪些因素有关?材料材料长度宽度厚度等6 怎样改变纸梁的宽度和厚度,比较容易看出抗弯曲能力的变化?改变宽度和改变厚度都要成倍数的改变,这样容易看出实验数据变化的规律。7 每次实验以纸条中部接触到桌面为最大弯曲度,这时承载的垫圈数为它的抗弯曲能力。8 横梁立着放的原因?用尺子或冰糕木片能证明自己的理由吗?因为增加材料的厚度带来的抗弯曲能力比增加材料的宽度
3、带来的抗弯曲能力大得多,以横梁都是立着放的。如拿来一把尺子,用手折尺子,平着放很容易折弯,立着放很难折弯。由此可以看出,同样的横梁立着放比平放抗弯曲能力更强。补全解 45 46 47 实验二、形状与抗弯曲能力1、 、 改变材料的形状,可以改变材料的抗弯曲能力。2、 研究形状与抗弯曲能力测试实验中,怎样测试才公平?应当用长、宽、厚薄都与平展的纸一样的纸来折各种形状,纸梁架空的距离一样,放垫圈的位置一样。3、 改变薄板形材料的形状,可以增强它的抗弯曲能力。4、 为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力?把薄板形材料弯折成“ V" ” L” “ U' “ T"或”工&quo
4、t;字等形状,虽然减少了材料的宽度,但却增加了材料的厚度,增加厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。在不增加材料的情况下,这真是一个好办法。5、 瓦楞纸板由至少一层瓦楞纸和一层箱板纸黏合而成,瓦楞纸板质地轻。6、瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了?瓦楞纸板通过改变芯纸的形状,增加纸板的厚度,增强了抗弯曲能力,从而实现了把柔软的纸变得坚硬的目的。补全解 50 51 实验三、拱形的力量1、 、 拱形可以向下和向外传递承受的压力,所以能够承受很大的压力。2、 纸拱在受到压力时,拱足会向两边伸展,产生向外推的力。3、 怎样使纸拱的形状保持不变?用书抵住拱脚。4、 怎样才能使纸拱承载更大的重量?把两边
5、的书摞高些,更好抵住拱的外推力。5、 拱形可以向下和向外传递承受的压力,抵住拱足会抵消拱的外推力,使拱形结构的承重能力增强。6、 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。7、 瓜皮拱不垮的原因?瓜皮拱承载重量时,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。瓜皮拱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。8、 古代城门为什么都做成拱形?拱形城门承重时,能把城墙的压力向下和向外传递给相邻的部分。拱形城门上的那些石头、土坯往门洞构成的
6、拱形的圆心方向挤压,越挤压越结实。同时拱形城门受压会产生一个向外的推力,两边的城墙可以抵住这个力,因而拱形城门能承载很大的重量。这也是古代的拱桥能承受巨大压力的原因。补全解 54 55 实验四、找拱形1 、 圆顶形、球形等有和拱形相似的特点,可以承受很大的压力。2 、 拱形结构承载重力有什么特点?我们知道哪些拱形建筑?它可以向下和向外传递承受的压力,所以能够承受很大的压力。根据拱形结构的特点,设计和建造了很多拱形的建筑,比如窑洞、拱门、拱形屋顶等。3、乒乓球壳本身不厚且较软。对半剖开的乒乓球壳倒扣在桌面上能承载较大的压力,完整 的乒乓球用手使劲捏、压感觉很硬,都不容易压扁瘪,不易变形和破裂,说
7、明圆顶形和 球形能承载较大的压力。4、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?圆顶形可以看成拱形的组合。它有拱形承载压力大的特点,而且不产生向外推的力。5、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?球形可以看成若干个拱形的组合,球形在各个方向上都可以看成拱形,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,这使得它比任何形状都要坚固。6、我们还能举出哪些类似拱形的形状?中国国家大剧院和澳大利亚的悉尼歌剧院。它们的共同特点是内部空间很大,但是没有 柱子。7、塑料饮料瓶的观察记录表ag上部中部底部形状圆顶形瓶身是圆柱形,表面后环状的拱形、竖着的拱形或其他凹
8、凸形状那凹,类似圆顶形最厚的地方上部、底部最薄的地方中部最硬的地方上部、底部最软的地方中部8、 塑料饮料瓶的形状设计包含着哪些科学道理?( 1 )圆柱形的瓶身不仅可以使塑料饮料瓶承受更大的压力、不易变形,还可以省料。( 2) 在塑料饮料瓶的瓶口、瓶底增加了塑料的厚度,同时,瓶身采用圆柱形,瓶颈和瓶底采用了圆顶形,这就大大增强了它的抗弯曲能力。9、 人体内的拱形结构(1 )头骨:人的头骨近似于球形,可以更好地保护大脑。(2) 肋骨:拱形的肋骨保卫着胸腔中的内脏。(3 )足弓:人的足弓构成一个拱形,它可以更好地承载人体的重量。10、 、观察下面这些外壳,说说这些形状对生物本身有什么意义?这些生物的
9、外壳都是拱形结构,能够承受外部的压力,很好地保护着它们身体柔软的部分不受伤害。鸟类等许多卵生动物的卵都近似于球形,这些形状十分坚固,当卵壳受到外力作用时,这种近似于球形的结构起到了分散力的作用,因此卵壳能有效的保护其内部,达到繁衍生命的目的。补全解 59 实验五、做框架1 、 三角形框架具有稳定性,利用三角形框架可以加固框架结构。2 、 像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。3 、 三角形框架稳定,不容易变形;长方形框架不稳定,容易变形。4 、 增加的斜杆起什么作用?斜杆的推力和拉力阻止了长方形框架变形。5 、 观察组成大型框架结构的小格子是什么形状的?并作出自己的解释?大型框架结构中的小格子大
10、多数是三角形。由于三角形框架具有稳定性,利用三角形框架可以加固框架结构。6 做一个正方体框架,加固这个框架可以在什么位置加斜杆?如果正方体框架是承载向下压力的,怎样用较少的斜杆加固这个正方体框架?一般情况下可以在正方体框架的上下左右前后六个面上加斜杠,也可以在正方体内部斜着加斜杆,但是只承受乡下的压力时,考虑到节约材料,上下两个面可以不加斜杆,只在周围的四个面上各加一根斜杠就可以了。7 观察哪些地方使用了框架结构,使用这些框架结构有什么好处?框架结构在生活中随处可见,如建筑工地常用的脚手架楼房外墙上的空调架以及一些房屋的屋顶都采用了框架结构。框架结构不仅可以减轻自身重量,节省材料,还可以支撑出
11、更大的空间。8 框架结构有什么作用?它的优点是什么?框架结构能支撑起物体,起到柱子和横梁的作用。框架结构的优点是能用较少的材料建构巨大的物体,支撑出很大的空间。补 64 65 66 全解实验六、建高塔1、上小下大、上轻下重的物体稳定性好。2、铁塔名称埃菲尔铁塔钻井铁塔高压输电铁塔受到的力1、承受本身的重 量和游客等其 他重压。2、承受侧面来的 风的力量。1、承受本身的重 里和其他重压。2、承受侧面来的风 的力*。1、承受本身的重 量和电线等其 他重压。2、承受侧面来的风 的力*。形状与结构的特点框架铁塔的结构是上小下大、上轻卜重,镂空结构,三角形构造。还用许多我的猜想以上这些结构特点使框架铁塔
12、不容易倒。2、塑料瓶瓶口向下放置最容易倒,瓶口向上放置最不容易倒。瓶口向上瓶子里再装一些沙子最不容易倒。3、要想使物体不容易倒,我们可以用些什么方法?上小下大、上轻下重的物体最不容易倒, 要想使物体不容易倒,可以把物体下面做大些、 重些,上面做小些、轻些。4、建造不容易倒的高塔用吸管、胶带给大塑料瓶做一个大一些的底座,在大塑料瓶中装一些水或沙子,按照大瓶在下、小瓶在上的顺序,用胶带将塑料瓶粘在一起。我们建造的高塔抗风能力如何?向自制的高塔用力扇风时,高塔被吹动和吹倒了,这是因为高塔是封闭的结构,所以无论风从哪个方向吹来,高塔侧面受到的阻力都比较大。5、哪些特点使框架铁塔不容易倒?框架结构铁塔的
13、特点?(1) 采用大量的三角形框架,结构很牢固。(2) 框架结构是开放的,空气阻力小。(3) 框架结构铁塔上小下大、上轻下重,因此它的稳定性很好。(4) 框架结构铁塔在建造时一般先打地基,在地面挖坑灌注水泥墩,并把铁塔与地 基相连,增加塔基的质量,增强框架结构铁塔的稳定性。补全解69 70实验七、桥的形状与结构1、桥梁有多种不同结构,有的桥梁把多种结构合为一体。2、桥的形状和结构与它的功能是相适应的。3、回顾学过的桥梁的种类桥名材料形状结构(种类)总结苏州宝带桥石头连续的拱桥拱形结构随着科学技术的发展,桥梁的结构越来越多样了。高架公路桥钢筋水泥直梁桥条形结构南'京长江大桥钢铁框架梁桥框
14、架结构4、总结拱与桥面的相对位置不同对应的各自的优点?桥面在拱下方的拱桥,桥板拉住了拱足,抵消拱向外的推力,减少了桥墩的负担,桥面也比较低而且平坦,方便通行。桥面在拱上方的桥,桥下空间大,便于船的通行。5 钢索桥的结构与显著特点?钢索桥主要由钢缆桥塔桥面组成。钢缆是桥承重的主要构件,桥塔是支承钢缆的主要构件。 桥面是被钢缆吊起的供人和车辆通行的路面。钢索桥分为斜拉桥和悬索桥两种。显著特点从结构上看是吊桥,即桥面被钢缆吊起来,从功能上看是跨度很大。6 跨越长江的江阴大桥跨度达1385 米,一跨过江。吊起桥面的主钢缆,每根都由两万多根钢丝组成,钢缆要承受6.4 万吨的拉力。7 两人同时用力拉绳子把桥吊起来,我们朝什么方向用力?让吊桥的绳子下垂多一些和把绳子尽量拉平直一些,感觉用力的大小有什么变化?两人同时用力拉绳子,把“桥”吊起来时是向下用力。把绳子尽量拉平直一些用力大,让吊桥的绳子下垂多一些则省力,即桥塔越高越省力。8 桥塔为什么要修那么高?桥塔修得很高是为了降低钢缆的拉力。9 美国旧金山金门大桥的结构与特点?这座金门大桥使用了框架结构拱形结构钢索结构。使用这些结构不仅使这座桥雄伟壮观,而且用料少抗弯曲能力强
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