《形状与抗弯曲能力》

1、形状与抗弯曲能力形状与抗弯曲能力 王治中王治中王治中王治中王治中王治中 纸梁的纸梁的宽度宽度与抗弯曲能与抗弯曲能 力的关系是怎样的？纸梁的力的关系是怎样的？纸梁的厚厚度度与抗弯曲能力的关系怎样？与抗弯曲能力的关系怎样？要增加纸梁的抗弯曲能力，增要增加纸梁的抗弯曲能力，增加纸梁的加纸梁的宽度宽度与增加与增加厚度厚度，哪，哪种方法更好种方法更好？第二课第二课研究研究条形材料条形材料抗弯曲能力抗弯曲能力与与形状形状的关系。的关系。 同学们，请随画面来到钢材、同学们，请随画面来到钢材、铝材专卖店，看看这些不同铝材专卖店，看看这些不同形状的钢材、铝材。形状的钢材、铝材。了解条形建筑材料了解条形建筑材料常

2、见的形状结构常见的形状结构角钢角钢横切面为横切面为L L形形U槽钢槽钢U横切面为横切面为U U形形工T横切面为横切面为“工工”字形字形横切面为横切面为T形形O圆钢管圆钢管横切面为横切面为O形形口口形钢条口形钢条方形钢管方形钢管横切面为横切面为“口口”字形字形异型钢异型钢CM异型钢异型钢横切面为横切面为C形形横切面为横切面为M形形M为什么有的钢材或铝材做成为什么有的钢材或铝材做成“T”“U”“L”“O”“C”T”“U”“L”“O”“C”“M”“M”或或“口口”子等形状？子等形状？这些形状与抗弯曲能力有关这些形状与抗弯曲能力有关吗？吗？二、形状与抗弯曲能力二、形状与抗弯曲能力这些形状与抗弯曲有关吗

3、？我们用我们用平展的纸梁平展的纸梁和和折成钢材形状的纸梁折成钢材形状的纸梁做实验来研究形状与做实验来研究形状与抗弯曲能力的关系抗弯曲能力的关系平展的纸梁平展的纸梁钢材形状的纸梁钢材形状的纸梁探究1把把同样的纸同样的纸折成下面的形状当做纸横梁，折成下面的形状当做纸横梁，测试和比较它们抗弯曲的能力。测试和比较它们抗弯曲的能力。形状结构是指能够承受一形状结构是指能够承受一定外力作用，不会发生形定外力作用，不会发生形状和大小改变的构造状和大小改变的构造.如果形状改变了，说明它就如果形状改变了，说明它就是垮塌了吗？也就是不能再是垮塌了吗？也就是不能再承受更大的力了是吗？承受更大的力了是吗？探究1 研究题

4、目研究题目：我的推测：我的推测：实验器材实验器材： 不改变的条件：不改变的条件： 要改变的条件：要改变的条件：实验计划实验计划改变纸横梁的形状能增强抗弯曲能力吗？改变纸横梁的形状能增强抗弯曲能力吗？改变纸横梁形状，可以增大纸梁抗弯曲的能力改变纸横梁形状，可以增大纸梁抗弯曲的能力5 5张同样大小、厚薄的纸；相同大小的金属垫圈若干个张同样大小、厚薄的纸；相同大小的金属垫圈若干个；科学书两本（或同样高度的长方形文具盒）；双面；科学书两本（或同样高度的长方形文具盒）；双面胶；直尺一根胶；直尺一根“桥墩桥墩”的高度；的高度； “ “桥墩桥墩”之间的距离；放重物的之间的距离；放重物的位置；弯曲的标准。位置

5、；弯曲的标准。纸横梁的形状纸横梁的形状：高度不变高度不变每次改变每次改变纸梁形状纸梁形状探究1每张纸只能使用一次，每张纸只能使用一次，不能反复或合在一起使用。不能反复或合在一起使用。纸的厚度、长度纸的厚度、长度和大小一样和大小一样使纸碰到桌面的使纸碰到桌面的那个重物不算那个重物不算探究1纸的形状与抗弯曲能力的测试记录纸的形状与抗弯曲能力的测试记录形状形状抗弯曲能力抗弯曲能力（承受螺帽承受螺帽个数个数）我们 的发现一张平展的纸横梁能承重多少一张平展的纸横梁能承重多少（1 1）分析用同样的纸折成槽状能承重多少（用同样的纸折成槽状能承重多少（2 2）分析用同样的纸折成用同样的纸折成M M状能承重多少

6、？（状能承重多少？（3 3）分析以纸梁变以纸梁变形为准形为准用同样的纸折成口字状能承重多少（用同样的纸折成口字状能承重多少（4 4）分析以纸梁变以纸梁变形为准形为准用同样的纸折成用同样的纸折成O O形状能承重多少？（形状能承重多少？（5 5）分析以纸梁变以纸梁变形为准形为准探究1纸的形状与抗弯曲能力的测试记录纸的形状与抗弯曲能力的测试记录5184030820形状形状抗弯曲能力抗弯曲能力（承受垫圈个数）（承受垫圈个数）我们 的发现改变材料的形状，可以改变材料的形状，可以 抵抗弯曲的能力。抵抗弯曲的能力。各种形状的纸梁比平板纸梁各种形状的纸梁比平板纸梁抗弯曲能力大多少呢？抗弯曲能力大多少呢？改变薄

7、形材料的形状改变薄形材料的形状纸纸薄型材料薄型材料为什么改变形状也能提高为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力材料的抗弯曲能力“L”形材料的哪一部分形材料的哪一部分像平放的梁，立着放像平放的梁，立着放了？了？三、瓦楞纸板的研究三、瓦楞纸板的研究琉璃瓦瓦楞纸板瓦楞纸板纸包装箱纸包装箱纸包装箱用的材纸包装箱用的材料叫料叫瓦楞纸瓦楞纸板板探究21 1、仔细观察瓦楞纸板在、仔细观察瓦楞纸板在结构结构上有什么特点？上有什么特点？ （厚薄、软硬）（厚薄、软硬）三层三层三层五层七层九层柔软的纸怎么变坚硬了？柔软的纸怎么变坚硬了？改变材料的形状，能提高改变材料的形状，能提高它抗弯曲的能力。它抗弯曲的能力。瓦楞

8、纸板的研究瓦楞纸板的研究1 1、弯一弯：体验抗弯曲能力有多大。、弯一弯：体验抗弯曲能力有多大。2、拆一拆：观察各部分的结构、厚薄、拆一拆：观察各部分的结构、厚薄、软硬。软硬。3 3、想一想：瓦楞纸板抗弯曲能力强的原、想一想：瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是什么？因是什么？我的解释我的解释 瓦瓦楞楞纸纸瓦楞纸板一共有几层？瓦楞纸板一共有几层？每层的厚薄、软硬、每层的厚薄、软硬、 形状如何？抗弯曲能力怎样？形状如何？抗弯曲能力怎样？把它剖开看看把它剖开看看它的结构是怎样的？各部分的软硬、厚薄是怎样的？它的结构是怎样的？各部分的软硬、厚薄是怎样的？硬、厚硬、厚平板平板软、薄软、薄拱形拱形瓦楞纸板有特殊的

9、构造：中间瓦楞纸板有特殊的构造：中间的的“楞楞”是弯曲的，是弯曲的，好似一个好似一个个连续的拱形把纸支撑起来，个连续的拱形把纸支撑起来，并使它不会像普通纸那样容易并使它不会像普通纸那样容易弯曲。正是这种构造使其抗弯弯曲。正是这种构造使其抗弯曲能力变得很大；曲能力变得很大；这样的纸为这样的纸为什么使柔软的纸变坚硬了？什么使柔软的纸变坚硬了？瓦瓦楞纸不只是把纸单纯地弯折，楞纸不只是把纸单纯地弯折，也不是把纸单纯地平粘增加厚也不是把纸单纯地平粘增加厚度，而是又折又黏合。度，而是又折又黏合。弯折弯折平粘、增加厚度平粘、增加厚度层状结构层状结构瓦楞纸板的研究瓦楞纸板的研究1 1、弯一弯：体验抗弯曲能力有

10、多大。、弯一弯：体验抗弯曲能力有多大。很难弯折、弯曲度很小，很硬。很难弯折、弯曲度很小，很硬。层状结构层状结构2、拆一拆：观察各部分的结构、厚薄、软硬拆一拆：观察各部分的结构、厚薄、软硬硬纸板之间和软的、弯曲的薄纸板粘贴成一层硬纸板之间和软的、弯曲的薄纸板粘贴成一层层的层的层状结构层状结构。其内在的瓦楞结构类似拱形结。其内在的瓦楞结构类似拱形结构构3 3、想一想：瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是、想一想：瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是什么？什么？有弯曲的撑起平板的有弯曲的撑起平板的抗压；有平板的和弯抗压；有平板的和弯曲的粘贴成几层曲的粘贴成几层增加厚度，增加厚度，我的解释我的解释既改变了纸的形状，又

11、增加了纸的既改变了纸的形状，又增加了纸的厚度。厚度。大型建筑屋顶结构角钢 科学就在我们科学就在我们的身边的身边, ,需要需要大家多观察多大家多观察多思考。思考。 在你身边，在你身边，有哪些材料是有哪些材料是改变了形状的改变了形状的例子？例子？方形钢管方形钢管圆形钢管圆形钢管工字型钢轨工字型钢轨相当于两个槽型钢、相当于两个槽型钢、四个四个L型钢型钢6、要提高材料的抗弯曲能力，可以增加材料的厚度，也可以、要提高材料的抗弯曲能力，可以增加材料的厚度，也可以 改变材料的形状。（改变材料的形状。（ ） 5、瓦楞纸板抗弯曲能力强弱与纸的厚度有关，、瓦楞纸板抗弯曲能力强弱与纸的厚度有关， 与其它因素无关。（

12、与其它因素无关。（ ）3、大小相同的同一种纸，做成不同形状，它们抗弯曲的能力是、大小相同的同一种纸，做成不同形状，它们抗弯曲的能力是 不同的。（不同的。（ ）2、改变材料的形状，可以改变它抵抗弯曲的能力。（、改变材料的形状，可以改变它抵抗弯曲的能力。（ ）4、火车轨道用的钢轨是一种形状稍微变化了的、火车轨道用的钢轨是一种形状稍微变化了的“工工”字形钢。（字形钢。（ ）1、增加厚度可以大大增加材料抗弯曲的能力。（、增加厚度可以大大增加材料抗弯曲的能力。（ ）阅读资料库资料阅读资料库资料南京长江大桥南京长江大桥同样多的材料制成空心管和同样多的材料制成空心管和实心管，为什么粗空心管承实心管，为什么粗

13、空心管承受的力大，细实心管承受的受的力大，细实心管承受的力小？力小？空心管的受力面积大，管的空心管的受力面积大，管的四周都可受力。四周都可受力。而实心管的而实心管的受力面积很小，可以认为是受力面积很小，可以认为是一个点或一条线在受力。一个点或一条线在受力。空心管受力面积大，可以认空心管受力面积大，可以认为四周均匀受力，相互平衡，为四周均匀受力，相互平衡，这样就可以承受很大的力。这样就可以承受很大的力。空心管增大了抗弯和抗断能空心管增大了抗弯和抗断能力，而且降低了自身重量，力，而且降低了自身重量，所以粗的空心管能承受的力所以粗的空心管能承受的力比较大。比较大。 通过实验探究，你知道了什么呢？通过实验探究，你知道了什么呢？ 2 2、改变的形状不同，抗弯曲