2024-2025学年教科版物理八年级下学期 8.5 跨学科实践：桥 课件 （27页ppt）

(课件网) 8.5 跨学科实践：桥 在中国建筑中，桥梁是一个重要的组成部分。中国是桥的故乡，自古就有“桥的国度”之称，发展于隋，兴盛于宋。几千年来，勤劳智慧的中国人走过一座座山，跨过一条条河，修建了数以万计奇巧壮丽的桥梁，这些桥梁横跨在山水之间，遍布在神州大地，便利了交通，装点了河山。中国古代桥梁的建筑艺术，有不少是世界桥梁史上的创举，充分显示了中国古代劳动人民的非凡智慧与才能。 著名古桥 福建泉州洛阳桥 洛阳桥原名万安桥，位于福建省泉州东郊的洛阳江上，中国现存最早的跨海梁式大石桥。宋代泉州太守蔡襄主持建桥工程，从北宋皇佑四年(公元1053年)至嘉佑四年(公元1059年)，前后历七年之久，耗银一千四百万两，建成了这座跨江接海的大石桥。 赵州桥位于河北省赵县，建于1400多年前的隋代，是世界上第一座用石头建造的单孔拱桥，它的设计者李春是一位著名的工匠。赵州桥不但是中国古代建筑工程中的杰作，也是世界古代桥梁的奇迹。 北京卢沟桥位于北京西南郊的永定河上，联拱石桥。桥始建于金大定二十九年(公元1189年)，成于明昌三年(公元1192年) 广东潮州广济桥，又称湘子桥，位于广东省潮安县潮州镇东，横跨韩江。始建于南宋乾道六年(1170年)，潮州知军州事曾汪主持建西桥墩，于宝庆二年(1226)完成。绍兴元年(1194)，知军州事沈崇禹主持东桥墩，到开禧二年(1206)完成。全桥历时57年建成， 重庆长江大桥 现代桥梁 广西壮族自治区天峨龙滩特大桥 南京栖霞山长江大桥 哈尔滨松浦大桥 一、桥梁的结构 桥梁可以根据其形状和结构分类。常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。 新知探究 任务1 桥梁的结构 梁 桥 _____ 以梁为主要承重结构的桥，是我国古代最早出现的桥型，梁桥是最常见的桥梁类型之一，适用于中小跨径的桥梁工程 拱 桥 _____ 以拱为主要承重结构的桥，拱桥跨越能力较大，适用于宽阔河流或深谷等跨度较大、地基较好、有景观美感要求的桥梁工程 新知探究 任务1 桥梁的结构 悬 索 桥 _____ 以缆索为主要承重构件的桥梁，悬索桥 特别适用于超大跨度桥梁建设，如跨越 宽阔的海峡或大河等 斜 拉 桥 _____ 以斜拉索为主要承重构件的桥梁，斜拉 桥适用于大跨度且有通航或城市美学景 观要求的桥梁建设 桥梁由桥面和承重结构组成。桥梁的承重结构具有不同的设计和样式。但是桥梁的总体设计原则都是一样的———防止桥面弯曲。 二、桥梁的力学分析 演示实验：桥面承重时的形变和受力 用一块表面画有方格的海绵块模拟桥面，用手按压海绵块来模拟负载（桥梁承载的车辆、行人等对桥面的压力）。如图所示，海绵块在负载作用下发生了弯曲形变，上层方格被挤压变窄，下层方格被拉伸变宽。 桥梁上表面受到压力，下表面受到拉力。当负载增加时，桥梁弯曲形变程度会随之增加，如果弯曲形变超出桥梁允许的形变范围，桥梁就可能发生坍塌。 二、桥梁的力学分析 如果你是一名桥梁工程师，如何提高桥梁承重能力，避免桥梁因发生大的弯曲形变而导致坍塌呢？ 根据二力平衡条件，无论什么样的桥梁结构，都会产生一个向上的合力作为桥面的支撑力。 活动：体验拱桥的支撑作用 如何在桥梁负载增加时保持桥梁结构稳定、不易弯曲，这也是设计桥梁应考虑的问题。哪种几何元素构成的物体稳定性好呢 实验探究：探究几何体的稳定性 三角形具有很好的结构稳定性 （a）三角形结构的物体受力时形状保持不变 （b）矩形结构的物体受力时水平部分弯曲 （c）矩形结构的物体受力时还可能变形为平行四边形结构 三角形时现代桥梁的基本结构元素，它有相对较轻的自重且能承受更大的压力和拉力。因此，在设计上常常利用三角形结构来加固桥梁。 设计并制作一座自己的桥 设计并制作 ... ...