2025年春新沪科版物理八年级下册课件 第七章 力与运动 实践 调研桥梁建筑中的力平衡

调研桥梁建筑中的力平衡沪科版·八年级物理实践问题缘起我国古代有不少载入史册的桥梁建筑，如有四大古桥之称的赵州桥、洛阳桥、广济桥和卢沟桥。近现代的桥梁建筑也硕果累累，如茅以升先生主持设计建造的我国第一座现代化大型桥梁——钱塘江大桥，还有现代举世闻名的港珠澳大桥等。钱塘江大桥这些宏伟壮观的桥梁建筑中，力与平衡知识是如何应用的?下面让我们对我国桥梁建筑进行调查研究。点击图片观看活动方案查阅并整理资料。1.了解我国著名桥梁的历史、人文背景及结构特点；2.了解我国不同地区桥梁建筑的结构特点，以及它们和力平衡的关联。任务一：桥梁类型按照其力学结构，可分为：梁式桥拱式桥斜拉桥悬索桥洛阳桥坐落于泉州东郊的洛阳江上，始建于北宋，主要由“宋四家”之一的蔡襄主持修建，是中国现存最早的跨海梁式大石桥；在建桥技术上首创了“筏型基础”“种蛎固基”“浮运架梁”等先进技术。洛阳桥属于梁式桥，即以梁作为主要承重结构，梁架在桥墩上。为使桥墩稳固，设计上首创“筏型基础”的新型桥基，即在江底沿着桥梁中线抛掷石块，并向两侧展开一定宽度，形成一条横跨江底的矮石堤，作为桥墩的基址。洛阳桥梁桥赵州桥赵州桥坐落在石家庄市赵县的洨河上，始建于隋朝，距今已有1400余年历史，是世界上现存年代最久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。赵州桥属于拱式桥，全桥只有一个大拱，净跨37.02米，跨度大，弧形平；大拱由28道拱券组成，拱券纵向并列砌筑；大拱的两肩上，各有两个小拱，不但节约了石料减轻了桥身的重量，还可减轻洪水对桥身的冲击。拱桥北盘江大桥北盘江大桥连接云贵两省，主跨388米，横跨号称“世界大裂缝”的花江大峡谷，桥高565米，是世界第一高架桥，车辆行驶其上，仿佛置身云端。北盘江大桥属于斜拉桥，即将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的桥梁；大桥中间没有桥墩，靠224根斜拉索就将整个桥面吊在了500多米的高空。点击图片观看斜拉桥杨泗港长江大桥杨泗港长江大桥坐落于武汉境内长江水道之上，截至2024年底是世界上跨度最大的双层悬索桥，跨江1700米不设桥墩，体现我国现代高超的建桥水平，桥有上下两层，具有机动车道、非机动车道、人行观光道等，集过江交通与观光旅游于一体。杨泗港长江大桥杨泗港长江大桥属于悬索桥，即依靠主缆和吊索支撑桥面的桥梁；该桥的主缆采用的钢缆，每根的直径达到1米，能够承受极大的拉力；桥面则采用轻量化的钢箱梁结构，可有效地减少桥梁的自重；桥面通过吊索与主缆相连，吊索均匀分布在整个桥面，将桥面的重量分散到主缆上。悬索桥调研你所在地区的桥梁建筑结构与特点。以你感兴趣的桥梁建筑为例，分析其受力及力平衡的情况，撰写调查报告。任务二:武汉境内有众多桥梁，仅长江大桥已建成的就有11座，这些桥梁包括梁桥、斜拉桥、悬索桥等，其中最著名的是武汉长江大桥。武汉长江大桥鹦鹉洲长江大桥天兴洲长江大桥白沙洲大桥武汉长江二桥下面以武汉长江大桥为例，分析其受力与平衡情况。武汉长江大桥武汉长江大桥属于梁式桥，主桥为三联连续梁，我们可以将其进一步简化为如图所示的简支梁，梁在桥墩的支持力F1、F2以及梁自重G、桥面上物体的压力F压的作用下处于静止状态，根据力的平衡条件可得F1+F2=G+F压。梁在自身重力及物体压力作用下会发生弯曲，这要求梁具有较好的抗弯能力，武汉长江大桥采用钢桁架的设计，这种结构形式具有良好的承载能力和稳定性，能够承受较大的荷载和变形。交流评价分享调查报告，交流并评价报告中所用证据及形成结论的合理性。举办一个关于“桥梁建筑中的平衡之美”的展览。拓展研究查阅资料，了解世界知名桥梁建筑的历史、人文内涵及结构特点，了解物理学在建筑中的重要作用。国外的著名大桥有美国的金门大桥，英国的伦敦塔桥，丹麦的大贝尔特桥、日本的明石海峡大桥等，可以选择一个，查阅资料，了解其历史、人文内涵及结