纸的宽度与抗弯曲能力

1、纸的宽度与抗弯曲能力看看下面的房子和桥梁，看看下面的房子和桥梁，它们在形状和结构上有它们在形状和结构上有相似的地方吗？相似的地方吗？看图思考：亭台楼阁的重量主要靠什么支撑？看图思考：亭台楼阁的重量主要靠什么支撑？柱子：用来支承上部结构的竖向直杆。柱子：用来支承上部结构的竖向直杆。横梁：建筑中起支撑作用的平放材料。横梁：建筑中起支撑作用的平放材料。 很多的房屋和很多的房屋和桥梁都是依靠直立桥梁都是依靠直立的材料（柱子）和的材料（柱子）和横放的材料（横梁）横放的材料（横梁）支撑住的。它们受支撑住的。它们受压时，横梁比柱子压时，横梁比柱子容易弯曲和断裂，容易弯曲和断裂，所以，如何增强横所以，如何增强

2、横梁抗弯曲能力是建梁抗弯曲能力是建筑上很重要的问题。筑上很重要的问题。观察图片上的房屋和桥，柱子和横梁哪一部分发生弯曲或断裂？观察图片上的房屋和桥，柱子和横梁哪一部分发生弯曲或断裂？柱子承受的压力是要把柱子压短、压碎柱子承受的压力是要把柱子压短、压碎横梁承受的压力是要把横梁压弯、压断横梁承受的压力是要把横梁压弯、压断柱子下面是顶实的，横梁下面许多部分是空的。柱子下面是顶实的，横梁下面许多部分是空的。横梁和柱子比较，横梁更容易发生弯曲和断裂！横梁和柱子比较，横梁更容易发生弯曲和断裂！所以，研究横梁的抗弯曲能力是建筑科学中的重要问题。所以，研究横梁的抗弯曲能力是建筑科学中的重要问题。推测：横梁的抗

3、弯曲能力与什么因素有关？推测：横梁的抗弯曲能力与什么因素有关？推测横梁推测横梁抗弯曲能抗弯曲能力与哪些力与哪些因素有关？因素有关？我们为什我们为什么这样么这样推测？推测？ 纸的宽度与抗弯曲能力。我们把纸横梁两端纸的宽度与抗弯曲能力。我们把纸横梁两端垫起一定的高度，使纸横梁受压，中部接垫起一定的高度，使纸横梁受压，中部接触到桌面作为弯曲的标准，用承载垫圈的触到桌面作为弯曲的标准，用承载垫圈的个数表示纸的抗弯曲能力。（个数表示纸的抗弯曲能力。（薄纸板的纸薄纸板的纸 ）.纸的宽度与抗弯曲能力的实验 （1）准备纸横梁。选用的纸不能太薄，一般来说，选）准备纸横梁。选用的纸不能太薄，一般来说，选用毫米左右

4、厚的卡纸，即通常称为薄纸板的纸合适。将用毫米左右厚的卡纸，即通常称为薄纸板的纸合适。将纸裁成长大约纸裁成长大约2厘米，宽分别是厘米、厘米、厘米，宽分别是厘米、厘米、12厘米的纸条。厘米的纸条。 （2）为了纸条不被过度弯曲而能够多次使用，在实验）为了纸条不被过度弯曲而能够多次使用，在实验中，纸条垫起的高度要控制在中，纸条垫起的高度要控制在2厘米左右。每次实验以厘米左右。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。为它的抗弯曲能力。 （3）这个对比实验应该怎样做，应控制哪些条件不变。）这个对比实验应该怎样做，应控制哪些

5、条件不变。除纸横梁厚度、长度相同，弯曲程度相同外，纸横梁架除纸横梁厚度、长度相同，弯曲程度相同外，纸横梁架空的长度也要相同（纸条架空长度可控制在空的长度也要相同（纸条架空长度可控制在20厘米左厘米左右），垫圈都要放在中间位置，都要轻轻地放。实验改右），垫圈都要放在中间位置，都要轻轻地放。实验改变的只是纸的宽度。为了便于比较，我们要成倍地变化。变的只是纸的宽度。为了便于比较，我们要成倍地变化。 （4）在第一次测试后，猜想一下，宽度增加一倍抗弯）在第一次测试后，猜想一下，宽度增加一倍抗弯曲能力是多少？宽度增加两倍呢？先预测后实测。曲能力是多少？宽度增加两倍呢？先预测后实测。第一次测试后，先预测，再

6、实测纸的抗第一次测试后，先预测，再实测纸的抗弯曲能力，记录下数据，完成下表弯曲能力，记录下数据，完成下表 我们发现，纸的我们发现，纸的宽度与抗弯曲能宽度与抗弯曲能力的关系是力的关系是 ：增加纸的宽度增加纸的宽度可以增加可以增加抗弯曲能力抗弯曲能力 这个实验是这个实验是改变纸板宽度改变纸板宽度而厚度不变而厚度不变 纸的厚度与抗弯曲能力纸的厚度与抗弯曲能力实验是改变纸板厚度而宽度不变实验是改变纸板厚度而宽度不变 .纸的厚度与抗弯曲能力的实验。纸的厚度与抗弯曲能力的实验。 （1）准备纸横梁。把毫米左右厚的卡纸切成长约）准备纸横梁。把毫米左右厚的卡纸切成长约25厘米、宽约厘米、宽约3厘米（或厘米（或2

7、厘米）的条形，再分厘米）的条形，再分两张、四张分别粘在一起压平，做成厚为两张、四张分别粘在一起压平，做成厚为1张纸、张纸、2张纸、张纸、4张纸而长宽相等的三个纸横梁。粘纸条张纸而长宽相等的三个纸横梁。粘纸条的时候，最好把纸头错开一点，能明显看出是几的时候，最好把纸头错开一点，能明显看出是几张纸粘成的。糨糊要尽量少放。张纸粘成的。糨糊要尽量少放。 这个对比实验应控制哪些条件不变，改变的是这个对比实验应控制哪些条件不变，改变的是哪个条件哪个条件 得出的结论是：厚度增加，抗弯曲能力大大增得出的结论是：厚度增加，抗弯曲能力大大增加。或者厚度增加一倍，抗弯曲能力的增加大大加。或者厚度增加一倍，抗弯曲能力

8、的增加大大超过一倍超过一倍（4）比较一下，要增加纸横梁的抗弯曲能力，增）比较一下，要增加纸横梁的抗弯曲能力，增加纸横梁宽度与增加纸横梁厚度，哪种方法更好。加纸横梁宽度与增加纸横梁厚度，哪种方法更好。 增加纸横梁的厚度是增加其抗弯曲能力的好办法。增加纸横梁的厚度是增加其抗弯曲能力的好办法。分析数据，描述纸的厚度与抗弯曲能力的关系分析数据，描述纸的厚度与抗弯曲能力的关系发现厚度增加，梁的抗弯曲能力大大增加。发现厚度增加，梁的抗弯曲能力大大增加。 重点小结 纸的宽度增加，抗弯曲能力也会增加。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纸的厚度增加，抗弯曲能力会大大增加。加。

9、结论：要增加抗弯曲能力，增加厚度结论：要增加抗弯曲能力，增加厚度比增加宽度更有效。比增加宽度更有效。 观察横梁的横切观察横梁的横切面是什么形状的？面是什么形状的？ 是平放的还是立着放是平放的还是立着放的？我们能说明这样的？我们能说明这样安放的理由吗？能用安放的理由吗？能用下面的材料来证明自下面的材料来证明自己的理由吗？己的理由吗？都是长方形的，都是长方形的， 都是立着安放的，都是立着安放的，也就是梁的厚度比宽度大也就是梁的厚度比宽度大 思考：横梁为什么都是立着安放的呢？思考：横梁为什么都是立着安放的呢？你们怎样用尺子（或冰糕木片）来证你们怎样用尺子（或冰糕木片）来证明你们的观点呢？明你们的观点呢？ （用手弯折尺子，平着很容易折弯，（用手弯折尺子，平着很容易折弯，立着折不弯。说理由的关键点是，厚立着折不弯。说理由的关键点是，厚度比宽度更能提高梁的抗弯曲能力）。度比宽度更能提高梁的抗弯曲能力）。课堂总结课堂总结 横梁，它的抗弯曲能力与横梁，它的抗弯曲能力与其宽度成正比，与高度（厚度）其宽度成正比，与高度（厚度）的平方成正比，增加材料的厚的平方成正比，增加材料的厚度可以非常明显地增大抗弯曲度可以非常明显地增大抗弯曲能力能力 课堂练习课堂练习 4、选择题、选择题 （1）材料的抗弯曲能力（）材料的抗弯曲能力（ ）。）。 A.只与材料的厚度有关只与材料的厚度有