第二单元 形状与结构 学案

第二单元??形状与结构 一、抵抗弯曲 1．房屋、桥梁结构中有直立的“柱子”和横放的“横梁”，横梁比柱子容易弯曲和断裂，所以要提高横梁的抗弯曲能力。 2．提高材料的抗弯曲能力，我们可以通过增加材料的宽度，还可以增加材料的厚度或改变材料的形状。 3．纸的宽度增加，抗弯曲能力也会增加；纸的厚度增加，抗弯曲能力会大大增加。 4．实践与探究 （1）纸的宽度与抗弯曲能力的关系 材料宽度 1倍宽度 2倍宽度 3倍宽度 4倍宽度 承受的垫圈个数 2 4 6 8 研究的问题：纸的宽度与抗弯曲能力的大小有关吗？ 实验材料：两叠书、三张A4纸、若干个垫圈? 实验假设：纸的宽度与抗弯曲能力有关，纸越宽的抗弯曲能力越大? 实验步骤：①把两叠书当作桥墩，放上一张纸，最多能承受几个垫圈；②放两张纸，最多能承受几个垫圈；③放三张纸，最多能承受几个垫圈；④比较结果，得出结论。 实验中改变的量：?纸的宽度?； 实验中不变的量有：?材料的厚度、材料的长度、垫圈的重量、桥的跨度等。 在这个实验中我们用承载垫圈的个数表示纸梁的抗弯曲能力。 实验结论：纸的宽度与抗弯曲能力有关，纸越宽的抗弯曲能力越大。 （2）实验：纸的厚度与抗弯曲能力的关系 材料厚度 1倍厚度 2倍厚度 3倍厚度 4倍厚度 承受的垫圈个数 2 8 18 32 研究的问题：纸的抗弯曲能力与厚度有关系吗？ 我的假设：纸的厚度与抗弯曲能力有关，纸越厚的抗弯曲能力越强。 不改变的条件：纸的宽度、纸的质地、纸横梁的跨度、每个垫圈的重量、放的位置等。 改变的条件：纸的厚度。 实验材料：用打印纸裁成的20×6㎝纸条、2个同样的小木块、曲别针、尺子等。 实验方法： ①把木块相隔10㎝做桥墩，把1倍厚的纸条搭在桥墩上做桥面。往桥面的中间放曲别针，到桥面垮下为止，记下承受的曲别针的数量。 ②移开1倍厚纸条，分别换成2倍厚纸条、4倍厚纸条做桥面，同上进行实验，分别记下纸桥承受的曲别针的数量。 ③比较三次实验的数据。 实验现象：1倍厚纸条承受的曲别针最少，4倍厚的纸条承受的曲别针最多。 实验结论：增加纸的厚度，就可以大大增强纸的抗弯曲能力。 （3）实验：要比较报纸和普通白纸哪一种纸的抵抗弯曲能力更强，请你设计一个实验方案，要求写出题目，材料，实验步骤。 实验题目：报纸和普通白纸，哪种纸的抵抗弯曲能力更强。 我的猜想：普通白纸的抵抗弯曲能力更强。 实验材料：报纸、白纸、小木块、大头针 改变的量：纸张的不同（白纸和报纸） 不变的量：纸张的大小、小木块之间的距离（桥墩的距离） 实验过程：①用两块小木块做成桥墩，把报纸放在上面做桥面，看能放几根大头针。 ②把普通白纸放在桥墩上，看能放几根大头针。 ③比较哪一种纸放的大头针多，哪种纸的抵抗弯曲能力就更强。 二、形状与抗弯曲能力 1．把薄板形材料弯折成“V”“L”“U”“T”或“工”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。 2．一般情况下横梁是立着放的，因为横梁立着放虽然减少材料宽度，但增加了厚度，大大增强了横梁的抗弯曲能力。 3．瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了了？因为瓦楞纸中间的结构是是W是形，虽然减少了材料的宽度，但增加了厚度，就大大增强了材料的抗弯曲能力。 三、拱形的力量 1．拱形承载重量时，能把压力向下和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，抵住了这个力，拱就能承载很大的重量。 2．抵住拱足，能使拱的形状保持不变，拱就能承载更大的重量。 四、找拱形 1．圆顶形可以看成拱形的组合，它有拱形承载压力大的优点，而且不产生向外的推力。 2．球形在各个方向上都可以看成拱形，这使得它比任何形状都要坚固。（如手捏鸡蛋不易碎） 3． ... ...